전해도 도금을 사용한 바카라 추천 정제를위한 고강도 팔라듐 구리 합금의 1 단계 필름 형성

국립 연구 연구소 선진 산업 과학 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장 (이하 AIST ") 재생 에너지 연구 센터 [리서치 센터 인 Furuya Hirohide] 바카라 추천 및 열 시스템 팀 Endo Nariteru, 최고 연구원, Gomasume Kiyotaka, 및 MAEDA TETSUHOWO, WILL SUTERON Sanno Co, LtdPalladium Copper (PDCU) 합금한 단계전해지 도금를 사용하여 쉽게 합성 (필름 증착)을위한 기술을 개발했습니다

이 기술 개발은 주로 AIST Fukushima Renewable Energy Research Institute (이하 "frea")에서 나온 것입니다재난이 강화 된 지역의 회사를위한 종자 지원 프로그램를 사용하여 수행되었으며, 기판을 도금 용액에 단순히 배치하고 전기 전기를 전도함으로써 20 μm 미만의 필름 두께를 갖는 균질 한 PDCU 합금 필름을 형성 할 수있다 바카라 추천 정제를위한 PDCU 합금을 쉽고 저렴하게 퇴적 할 수있을뿐만 아니라 이번에 개발 된 PDCU 합금 (도금 필름)도 이용 가능하다전통 영화 형성 방법이 기술을 사용하여 제조 된 도금 필름을 사용한 바카라 추천 정제 장치가 조기에 실천 될 것으로 예상된다

이 기술에 대한 자세한 내용은 International Academic Journal국제 바카라 추천 에너지 저널에 온라인으로 게시되었습니다 2019 년 2 월 28 일 (현지 시간)

PDCU 합금 필름 (왼쪽) 및 현재 전기 도금 필름 형성 (오른쪽)의 이미지 다이어그램을 사용한 바카라 추천 정제의 개략도

지구 환경을 보존하고 지속 가능한 사회를 구축하기 위해 에너지를 다양 화하고 저탄소 사회를 실현하는 것이 세계적인 문제가되고 있습니다 이 상황에서, 이산화탄소 (CO₂)를 방출하지 않는 청정 에너지로서 "바카라 추천"에 대한 기대 에너지 원으로서 바카라 추천를 사용하는 연료 전지 차량 및 고정 배터리에서, 많은 고체 중합체 형 연료 전지가 사용되며, 이는 고급 바카라 추천의 공급이 필요합니다

바카라 추천 정제 방법의 단일 단계에서 100% 순도를 정제 할 수 있습니다금속 기반 바카라 추천 투과성 막| 관심을 끌었고 PDCU 합금은 내구성이 높은 기능과 촉매 기능으로 인해 전 세계에서 연구되고 개발되고 있습니다 그러나, 종래의 필름 증착 방법은 전처리 및 가늘어지기위한 여러 프로세스가 필요하며, 간단한 필름 증착 방법의 개발이 필요하다

AIST FREA가 개설 된 이후, 그 임무는 "새로운 산업의 축적을 통해 재건에 기여하는 것"이며, 2013 년 이래로, 그레이트 일본 Earthquake (Fukushima Prescture, Miyagi Prefecture, Iwate Prefecture)의 영향을받는 지역에 위치한 "재난 지역 회사를위한 종자 지원 프로그램"을 시행하고 있습니다 이 프로그램에 따라 AIST와 Sanno는 전해지 도금을 사용하여 팔라듐 (PD) 기반 바카라 추천 투과성 막의 연구 및 개발을 공동으로 홍보했습니다

이번에는 PDCU 합금을 한 단계로 퇴적 할 수 있다면 기존의 필름 증착 방법의 문제를 극복 할 수 있으며 전해도 도금을 사용하여 한 단계 증착을위한 기술 개발 작업을 수행했다고 생각했습니다

바카라 추천 정제를위한 PDCU 합금 필름은 높은 기계적 강도, 바카라 추천 투과성 및 균질 막 품질을 가져야합니다 이러한 PDCU 합금 필름을 제조하려면, PD 대 Cu의 합금 비율 및 결정 구조의 제어와 같은 최적화가 필요하다 이 기사에서, 우리는 전해면 도금에 의한 바카라 추천 정제를위한 PDCU 합금을 증착하기위한 최적의 합금 비율과, 조성이 거의없고 균질 한 두께가 거의없는 두 가지 다른 금속의 증착 방법을 발견했다 이것은 AIST의 다양한 기술을 사용하여 Sanno의 도금 기술을 사용하여 도금 필름을 분석하고 분석하고 결과를 도금 기술에 다시 공급함으로써 달성되었습니다 이로 인해 전해 도금을 사용하여 바카라 추천 정제를위한 필름 형성 방법이 개발되었으며, 이는 롤링 방법보다 쉽고 에너지 절약을 달성 할 수 있습니다

그림 1 (a)는 전해 도금 공정을 보여줍니다 전기 도금에는 특수 장비가 사용되지 않았으며, 상업적으로 이용 가능한 스테인레스 스틸 기판 (6 cm x 6cm) 및 질량을 이용할 수있는 정류기가 사용되었습니다 도금 필름은 필름의 가장자리에서 노치를 만들어 기판에서 벗겨 질 수 있으며 단일 도금 필름으로 회수 될 수있다 (도 1 (b)) 또한, 필름 두께는 전류 (전류 밀도)의 크기와 도금 시간을 제어함으로써 조정될 수있다

바카라 추천 투과 시험을위한 도금 된 필름은 기판으로부터 회수 된 도금 필름 (도 1 (c))에서 절단되었고 (그림 1 (c)), PD 및 구리 (Cu)의 조성을 분석하고, 원자 비율은 49:51 인 것으로 밝혀졌다 PDCU 합금 필름 중에서 가장 높은 바카라 추천 투과성을 갖는 PD 및 Cu의 조성은 47:53이며, 이와 유사한 조성이 달성 된 것으로 알려져있다 또한, 6 cm x 6 cm 도금 필름의 가장자리와 중심 사이의 농도 차이는 작고 원자 비율은 약 ± 3%입니다

그림 1 (a) 전기 도금 중 조건 (기판은 6cm x 6cm 스테인레스 스틸 플레이트입니다) (b) 기판에서 도금 필름을 껍질을 벗기고 수집하는 조건 (c) 바카라 추천 투과 테스트를 위해 도금 된 필름 컷 아웃

다음, 도금 필름의 기계적 특성을 조사 하였다 인장 시험은 기계적 특성을 평가하는 데 일반적이지만, 두께가 5 μm 또는 10 μm 인 금속 포일 샘플의 경우, 테스트 중에 필름이 파괴 될 가능성이 높아 정상적인 인장 시험에서 평가하기가 어려워집니다 따라서, AIST 및 SANNO에 의해 고안 된 방법을 사용하여 약 몇 μM의 필름 두께 샘플에서도 기계적 특성을 정량적으로 평가 하였다 (특허 번호 6265196) 이 기술은 샘플이 홀더에 의해 유지되고 구형 지그에 의해 푸시 될 때의 하중으로 인한 막의 연장 및 막이 파손되는 지점에서 하중을 결정합니다 (그림 2 (a)) 두께가 5 μm 및 10 μm 인 필름을 도금하고 롤링 한 필름을 평가할 때, 두 필름의 두께는 연장 측면에서 17 배 높았으며, 파단 지점에서 하중의 3 배 높았다 (도 2 (b)) 더 높은 강도, 더 큰 신장 및 더 높은 하중에 대한 저항은 도금 필름이 롤링 된 필름보다 부러 질 가능성이 적고 장치에 더 쉽게 통합 될 수 있음을 나타냅니다

그림 2 (a) 기계적 특성 평가 테스트 설정 (b) 도금 및 롤 필름 (필름 두께 5 μm 및 10 μm)의 변위 (신장)의 하중 관계 (신장) 피크 탑은 파손의 지점을 나타냅니다

마지막으로, 도금 필름 및 두께가 10 μm의 롤링 필름에서 바카라 추천 투과 시험을 수행 하였다 도금 된 필름의 경우 12cm 및 23cm의 직경으로 샘플을 평가하고, 롤링 된 필름의 경우 12cm로 평가 하였다 직경이 12cm 인 샘플의 경우, 필름은 지지대를 사용하지 않고 막 단독을 사용하여 평가하고 직경이 23cm 인 도금 된 필름 샘플을 평가 하였다다공성 니켈| 지지대로 평가되었다 (지지의 바카라 추천 투과성에 미치는 영향이 무시할 수 있음) 시편의 파열은 바카라 추천 침투 시험 전후에 헬륨 가스를 사용하여 점검되었으며, 시편 중 어느 것도 파열되지 않았기 때문에 핀홀과 같은 결함이없는 조밀 한 필름이라고 말할 수 있습니다 또한 도금 및 롤링 필름이 사용됩니다바카라 추천 투과성의 온도 의존성과 관련하여 (그림 3), 도금 필름 및 롤 필름은 거의 동일하며, 둘 다 문헌 가치의 5 × 10^-9mol ・ m^-1S^-1PA^-1/2(그림 3 (b)의 중심에있는 점선)이 표시되어 과거에보고 된 PDCU 합금의 성능과 비슷한 성능을 보여 주었다 또한, 시간에 따른 바카라 추천 투과성의 변화는 동일한 온도에서 측정되며, 현재 내구성 상태가 롤링 된 필름의 상태보다 열등하지만 조성물 등을 최적화하여 내구성을 향상시킬 수있는 전망이 있습니다

이 결과는 바카라 추천 정제를위한 고강도 PDCU 합금이 필름 증착 방법의 큰 단순화를 달성함으로써 얻을 수 있음을 보여줍니다

그림 3 : 도금 및 롤 필름의 바카라 추천 투과성의 온도 의존성 필름 두께는 10 μm

앞으로, 우리는 더 큰 지역 도금 필름을 예치하고 장기 내구성을 향상시키는 도금 기술을 설립 할 것입니다 또한, 실질적인 사용과 관련하여, 목표는 향후 1-2 년 안에 도금 필름을 상용화하는 것이 목표이며, 목표는 향후 3 년 내에 도금 필름을 사용하여 바카라 추천 정제 장치를 상용화하는 것입니다

◆ Palladium Copper (PDCU) 합금

팔라듐 (PD)과 구리 (Cu)로 만든 합금 바카라 추천 정제를위한 합금 필름으로서, 이는 종종 원자 비율에서 약 5 : 5의 조성 및 450 ℃ 미만의 온도에서 사용된다 구리는 50% 이상의 원자 비율로 함유되어 사용되는 비싼 팔라듐의 양을 줄입니다 또한 화석 연료에 함유 된 황의 중독에 내성이 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 전해지 도금

필름 형성 방법 중 하나 도금 욕조에 도금 될 부재는 음극으로 사용되며, 도금 될 금속은 양극으로 침지된다 도금 용액에 용해되지 않은 불용성 양극도 사용될 수 있습니다 전자는 외부 전원으로부터 공급되어 용액의 금속 이온을 금속으로 감소시키고 음극에서 침전시킨다 간단한 장비, 쉬운 전처리 및 필름 두께 제어, 대량 생산에 적합한 장점이 있지만, 높은 재현성이 있지만, 한계는 전기 전도성이 도금 될 부품에 필수적이라는 것입니다 한편, 외부 전원으로부터 전자를 공급하지 않고 환원제를 산화시킴으로써 전자를 공급함으로써 금속 이온을 금속으로 변환하는 방법을 전기 도금이라고한다 전기 전도성 기판의 제한은 없지만, 전해 도금과 동일한 장점이 있지만, 차이에는 복잡한 전처리의 필요성, 조성 제어의 어려움 및 불순물이 필름 샘플에 혼합 될 가능성이 포함됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 재난 강화 지역의 회사를위한 종자 지원 프로그램

AIST FREA의 프로젝트는 영향을받는 지역의 회사가 개발 한 재생 에너지와 관련된 씨앗에 대한 기술 지원을 제공하기위한 프로젝트 (후쿠시마, 미야기 및 이와이트)가 동부 일본 지진에서 심각한 피해를 입었습니다 이 프로젝트에서는 AIST의 노하우 및 연구 시설을 사용하여 기업 종자 기술 및 제품에 대한 기술 성능 평가와 같은 기술 지원을 제공합니다 목표는 관련 회사에서 실질적인 결과를 구현하여 영향을받는 지역에 새로운 산업을 만드는 것입니다
이 프로젝트는 재난이 강화 된 지역 및 기업을 포함한 기타 회사에서 회사 컨소시엄을 조직하고 있으며, 재난이 발생한 3 개의 현으로부터 재생 가능한 에너지 관련 산업을 상용화하기 위해 새로운 지원 프로젝트를 진행해 왔으며, 이는 과거의 결과로 인한 기술 씨앗을 하나로 묶습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 기존 영화 형성 방법

전통적인 필름 형성 방법에는 롤링, 증발 및 전해/전기 도금이 포함됩니다 가장 일반적인 방법은 롤링 방법이지만 금속 요소 잉곳을 녹이고 원하는 두께로 반복적으로 롤링하는 등 여러 단계가 필요합니다 또한 얇아지는 것은 어렵고 생산성은 낮으며 비용이 높습니다 증기 증착 방법에는 초고 진공 장비가 필요하며 대규모 지역 또는 대량 생산에는 적합하지 않습니다 종래의 전해성/전기 도금 도금 방법에서, Cu 층을 PD 층에 증착시킨 다음, 가열 처리를 합금에 적용하고, 다수의 단계가 필요하다[참조로 돌아 가기]

◆ 금속 기반 바카라 추천 투과성 멤브레인

금속 원자의 갭을 사용하여 막을 통해 바카라 추천 만 침투하고 100% 순수한 바카라 추천를 개선하는 궁극의 "원자 체"를 사용하는 금속 필름 막의 핀홀 대신, 바카라 추천 가스 (바카라 추천 분자)가 통과하고, 바카라 추천 분자는 막의 입구 표면의 바카라 추천 원자에 분리되고, 원자는 막을 통해 확산되며, 바카라 추천 원자가 막의 출구 측면의 표준에 재조합되어 왼쪽의 둥근 (둥근 정화)이있다 따라서 원칙적으로, 완전한 정제는 단일 단계에서 달성 될 수있다 PD 합금 기반 금속 기반 바카라 추천 투과성 필름 외에도, 높은 바카라 추천 투과성을 갖는 합금 기반 니오브, 바나듐 및 탄탈륨이 알려져있다[참조로 돌아 가기]

◆ 다공성 니켈

앞뒤에 침투하는 많은 개방 기공 (직경 몇 μm)이있는 니켈 도금 필름 유연하고 내열성이 뛰어나며 바카라 추천 유동성이 높습니다 자세한 내용은 특허 번호 6319771 (Sanno와의 협력) 및 European Journal of the Metals재료 거래(Endo et al, Mater 트랜스58 (2017) 1093)에 나열되어 있습니다 [참조로 돌아 가기]

◆ 바카라 추천 투과성

바카라 추천 침투의 용이성을 나타내는 값 금속 기반 바카라 추천 투과성 필름의 성능을 평가하기위한 값으로 널리 사용됩니다[참조로 돌아 가기]