新開発製品

水素分離膜モジュール

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当社は燃料電池用をはじめ高純度水素ガスの製造、精製分野に適用可能なパラジウム合金圧延箔を使った水素分離膜モジュールの開発に成功しました。

今回開発した水素分離膜モジュールは、パラジウム合金が水素分子のみを透過する機能に着目し、当社が保有する独自の金属フィルター加工技術との融合により作製されるもので、外径34mm・長さ300mmの円筒形の支持体に、厚さ10~20μmのパラジウム合金薄膜を巻き、特殊な独自の接合技術により水素ガスのリークを完全に無くすことで超高純度の水素精製が可能となりました。また、強度の保持と耐久性向上のため独自の三層構造を採用することで長時間使用に対する信頼性を向上させ、実用化の目途をつけました。同時に、このモジュールはオールメタル製で、単位モジュールの溶接による組み合わせにより少流量から大流量まで容易に対応でき、大規模プラントでの適用も可能です。

主な用途

製油所での水素製造装置の水素精製装置(PSA[Pressure Swing Adsorption])代替をはじめ、燃料電池自動車の開発で展開が注目されている水素ステーションでの水素製造装置や家庭用燃料電池の水素精製プロセス、また半導体産業で使用される超高純度水素ガス精製分野向け等をターゲットとしております。

特長

  1. 独自の膜接合技術で無欠陥パラジウム合金薄膜円筒型モジュールを作製します。
  2. 斬新な三層構造によりこれまでの課題であった高信頼性と長寿命化を実現しました。
  3. オールメタル製単位モジュールの組み合わせにより大流量にも対応可能です。
  4. 従来品より小型・軽量化が可能、低コスト化を実現します。
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高強度・高耐熱・高耐食ステンレス鋼線 タフステン®

図:耐熱温度とコストの位置付け

タフステン「TouPH Stainless」は、優れた成分設計と伸線・熱処理技術の融合により従来のステンレス鋼のコストで対応できなかった『高強度・高耐熱・高耐食』を実現したステンレス鋼線です。

特長

  1. 耐熱性
    Inconel X750に迫る耐熱性を有します。
  2. 強度
    析出硬化処理により、SUS631J1を凌駕しハーキュリーに迫る高強度を有します。
  3. 耐食性
    SUS316と比較し、優れた耐食性を有します。

耐熱ヘタリ性

図:耐熱ヘタリ性

疲労特性

図:疲労特性

用途例

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自動車関連 家電・OA機器・IT関連 医療・装飾関連
ラジエーター ブレーカー メガネ
ATソレノイド 電気炊飯器 時計
EGRバルブ 複写機 ピン・針
インジェクター コネクタ はさみ
コモンレール 各種スイッチばね 各種機器
  1. 耐ばねヘタリ性が重要視される。
  2. 中高温域での使用。特に、コスト面でNi基合金(Inconel X750等)の代替
  3. 耐食性を重要視し、ピアノ線・硬鋼線の代替
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高強度銅系合金線(エレメタル)

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ELEMETAL(エレメタル)は、ベリリウム銅と同等の性能を有するベリリウムフリーの高強度・高導電性のばね用銅系合金線です。

特長

  1. 優れた環境調和性
    リサイクル時に問題となるような環境負荷物質を含みません。
  2. 高強度と高導電性
    熱処理により強度・導電率が向上する析出硬化タイプの材料です。
  3. 優れたハンダ性
    表面処理無しでも優れたハンダ濡れ性を有します。
    また耐ハンダ食われ性も良好です。

強度と導電率の関係(Φ0.10mm)

図:強度と導電率の関係(Φ0.10mm)

用途例

  • 光ピックアップサスペンションワイヤー
  • 携帯電話部品用ばね
  • 電気接点ばね
  • 半導体検査用コンタクトプローブ
    その他、ベリリウム銅製品の代替
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耐水素脆性ばね用ステンレス鋼線(ハイブレム®)

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当社の耐水素脆性ばね用ステンレス鋼線『HYBREM:ハイブレム』は、高圧水素環境下で使用される燃料電池自動車関連のばね材として、優れた耐水素脆化特性を有し、かつSUS304並みのばね特性を併せ持つ優れた材料です。

HYBREMHYdrogen emBrittlement REsistant Material

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特長

  1. 優れた耐水素脆化特性
    高圧水素環境下での極低歪速度引張試験では大気環境下のものと比べて絞り低下率は2%と軽微です。
  2. 高強度
    引張強さはSUS304と同等。(WPB規格相当)
  3. 優れたばね特性
    水素チャージを行ったばねサンプルの大気環境下での疲労試験においても疲労限低下率は3%と軽微です。

絞りの変化(H2、Ar環境下)

図:絞りの変化(H2、Ar環境下)

水素チャージ材のばね疲労特性

図:水素チャージ材のばね疲労特性

用途例

  • 高圧水素ガス圧力調整弁(主止弁、減圧弁、逆止弁)
  • 高圧水素充填ノズル
  • 燃料電池自動車用ばね
  • 定置型燃料電池システム用ばね

主な仕様

線径(mm) 引張強さ(N/mm2
0.50~1.00 1850~2100
1.20~1.40 1750~2000
1.60~2.00 1650~1900
2.30~2.60 1550~1800
2.90~4.00 1450~1700
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高耐食・耐熱ばね用ステンレス鋼線(INS307H)

特長

  1. SUS304-WPB並みの強度およびばね特性を有します。
  2. 耐熱ヘタリ特性はNAS316H1並みでSUS631J1に迫る特性を有します。
  3. 耐食性はSUS316およびNAS316H1を大きく上回ります。
  4. 高価なニッケルおよびモリブデンを節約することにより、大幅なコストダウンを達成しました。

耐食性

図:耐食性

耐高温へたり特性

図:耐高温へたり特性
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2相系ステンレス鋼線

2相系ステンレス組織写真

特長

  1. オ-ステナイト相とフェライト相の混合組成です。
  2. 塩化物環境下での耐食性、耐すき間腐食性に優れています。
  3. 高強度です。

各鋼種の特性比較

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鋼種\特性 耐食性 強度 磁性 コスト
γ系 非磁
α系 強磁
M系 強磁
2相系 強磁 △~×

化学成分

  • 標準型 : 329J4L、S32205
  • スーパー型 : S32750 … Mo、N を多く添加

化学成分(代表例)

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区分 鋼種 化学成分(mass%) PREN
C Si Mn Ni Cr Mo N
2相系 329J4L 0.01 0.5 0.7 6.8 24.9 2.8 0.12 36
S32205 0.01 0.5 1.6 6.1 22.6 3.0 0.16 35
S32750 0.01 0.3 0.7 6.9 25.6 3.4 0.25 41
γ系 SUS304 0.08 0.4 1.2 8.5 18.2 0.2 0.04 20
SUS316L 0.03 0.4 1.0 11.5 17.4 2.0 0.05 25

機械的特性

  • 引張強さ : 約1.5倍、耐力比 : 3倍弱(γ系対比)

機械的特性(ROD)

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区分 鋼種 機械的特性
引張強さ
(MPa)
0.2%耐力
(MPa)
伸び
(%)
絞り
(%)
2相系 329J4L 750 560 38
80
S32205 740 490 42 80
S32750 880 590 31 78
γ系 SUS304 570 210 55 76
SUS316L 540 220 50 80

耐食性

図:耐食性

適用

  • 用途 : 耐食ばね、ロ-プ、ファスナ-、金網等
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図:適用

※線径・調質については別途、お問い合わせ下さい。

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医療用Co基合金(INS605PH)

Co基合金『605PH』はASTM規格(F90相当)の医療用材料に認可され、海外を主体に生体用材料として広く普及しております。しかし、海外からの供給に依存しており、国内製造は行われておりませんでした。今回、大同特殊鋼の協力により、国内初のワイヤー製造を果たしました。

成分規格

INS605PH(ASTM規格)及びNAS604PH 成分規格の比較(mass%)

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  C Si Mn Ni Cr Mo Co Fe W
INS605PH
(ASTM F90)
0.05
~0.15

0.40
1.00
~2.00
9.00
~11.00
19.00
~21.00
Bal.
3.00
14.00
~16.00
NAS604PH 0.10
~0.15

0.05
0.90
~1.50
15.50
~17.50
20.50
~22.50
5.80
~6.80

40.0
Bal.
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