アルミニウムーステンレス複合基板の触媒化と耐熱試験

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1.目的 本研究は、耐熱性と伝熱性に優れた触媒反応器を制作することを最終目標に、アルミニウム薄膜を圧延によりステンレス上にコートさせたアルミクラッド材を使用して、陽極酸化処理と焼成温度と時間を変化させて、耐熱性のある多孔質プレート状アルミナ触媒担体の調製法を確立することを目的とした。2.実験方法(1)装置設計:常温から600℃までの間を毎分10℃程度で繰り返し昇降温し、アルミナ皮膜の剥離の様子を観察した。(2)触媒調製:アルミクラッド材(アルミニウム厚み50μmから100μm)を500℃で数時間焼成したものをクロム酸を用いて陽極酸化と熱水処理を施し、多孔質アルミナ層を形成させた。(3)物性測定:調製した触媒の表面積をBET表面積測定装置で測定し、COパルス法により活性点の量を測定した。(4)耐熱試験:調製した触媒担体を600℃で数時間焼成し、常温から600℃の間での繰り返し耐熱試験を行い、アルミナの膜の剥離しない触媒調製条件を探った。3.実験結果(1)前焼成が密着性に与える効果:クラッド基板を焼成する際に、拡散層におけるアルミニウムと鉄の濃度変化をステップ状でなく直線的に変化させるように焼成することで熱膨張の応力を緩和でき、はがれにくい触媒を作れることが明かになった。(2)熱水処理と耐熱性:触媒作成の際に行う熱水処理と焼成処理に発生する適度なクラックが熱膨張の応力を緩和し、はがれない触媒体とすることが明らかになった。以上に結果は、平成7年3月28日に大阪大学で開催された第60回化学工学年会で発表された。