ガス分離用セラミック薄膜の製造方法

開放特許情報番号
L2010006017
開放特許情報登録日
2010/11/19
最新更新日
2012/1/20

基本情報

出願番号 特願2009-060349
出願日 2009/3/13
出願人 独立行政法人日本原子力研究開発機構
公開番号 特開2010-215417
公開日 2010/9/30
発明の名称 ガス分離用セラミック薄膜の製造方法
技術分野 無機材料
機能 材料・素材の製造
適用製品 炭化ケイ素薄膜、セラミック多孔質膜、ガス分離用セラミック薄膜、省エネルギー型ガス製造装置、水素分離膜
目的 セラミック薄膜をガス分離膜として応用する場合、表面平滑性の低い多孔質基材表面に成膜した場合であっても、ガス分離比低下の原因となるクラックやピンホール等の欠陥発生ができるだけ少ない、ガス分離用セラミック薄膜の製造方法が求められる。そこで、セラミック化に伴う体積収縮を低減しクラックの発生を防止できると共に、ピンホール等の欠陥発生も抑制できるガス分離用セラミック薄膜の製造方法を提供する。
効果 この方法によれば、焼成に伴う収縮が低減されるため、焼成後の炭化ケイ素薄膜に残存するピンホールやクラック等の欠陥数が減少する。従って従来法より少ない成膜〜焼成工程の回数で、高ガス分離比、高ガス透過性の炭化ケイ素ガス分離膜を作製出来る。また、焼成に伴う収縮が低減できるため、従来法ではガス分離膜の基材として適用が困難であった表面凹凸の大きな多孔質基材でも、ピンホールやクラック等の欠陥の発生を抑制して炭化ケイ素ガス分離膜を作製可能となる。
技術概要
この技術は、例えば、セラミック前駆体高分子であるポリカルボシラン薄膜を不溶化後に焼成転換して得られる、耐熱性、耐食性に優れた炭化ケイ素薄膜に関し、特に、水素ガス等のガス分離に有用なガス分離用セラミック薄膜の製造方法に関する。このガス分離用セラミック薄膜の製造方法は、セラミックス前駆体であるポリカルボシラン又はポリカルボシランに他の高分子材料を混合したポリマーブレンド等のケイ素系混合高分子材料をセラミック基材上に成膜し、真空中や不活性ガス中等の無酸素環境下で電離放射線により架橋した後、アルゴンガス等の高級不活性ガス中で焼成する。無酸素架橋では、ケイ素系混合高分子材料が高密度かつ均一に架橋され、更に、メチル側鎖等も架橋構造に組み込まれて焼成に伴うCH↓4等の発生が抑制されるため、焼成に伴う体積収縮が抑制される。その結果、ピンホールの発生が低減でき、従来の成膜−架橋−焼成の工程の繰り返し数が大幅に低減される。図は、ガス分離用セラミック薄膜の製造工程模式図、表面をγアルミナで平滑化した多孔質アルミナ基材(図2)及び平滑化処理を施さない多孔質アルミナ基材(図4)上に電子線無酸素架橋で成膜した炭化ケイ素薄膜の特性を示す。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
Copyright © 2018 INPIT