储氢合金及使用该储氢合金的氢传感器制造技术

本发明专利技术提供一种氢传感器，其使用了包含Mg-Ni系合金和Zr-Ti系合金的储氢合金，该氢传感器具备：基板(2)；设置在该基板(2)上、且包含所述Mg-Ni系合金和所述Zr-Ti系合金的氢反应层(3)；以及设置在该氢反应层(3)上、用于促进所述Mg-Ni系合金的氢化的第1催化剂层(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于吸留氢的储氢合金、以及使用该储氢合金的用于检测氛围气体中的氢气的氢传感器。
技术介绍
在专利文献1中公开了一种储氢合金。如专利文献1所记载，使用燃料电池作为驱动电源时，用于形成其燃料的氢的使用是重要的。特别是，作为安全地使用氢的方法，优选将氢吸留在合金内，并进行了这样的储氢合金的研究。作为该合金，如专利文献1所记载，使用了Mg及Ni。另一方面，开发了一种氢传感器，该氢传感器利用这样的储氢合金的特性，由镁/镍合金等在玻璃或丙烯酸树脂等基板的表面形成具有调光作用的薄膜层(薄膜)，并利用钯等催化剂层(催化剂膜)的作用将该薄膜层迅速地氢化(使薄膜层的物性发生变化)。该氢传感器的特征在于，通过检测伴随着薄膜层的氢化产生的光学反射率(以下，有时表示为“反射率”或“光透射率”)的变化，可以检测出泄漏到氛围气体中的氢气，另外，由于薄膜层在常温下可逆地发生氢化，因此，具有可以安全且迅速地检测出泄漏的氢气的特征。无论是以在各种电源中使用的目的而使用上述储氢合金，还是作为氢传感器使用，为了提高其性能，都希望缩短氢吸留或氢化后直至氢放出或脱氢化所需要的时间。特别是在使用氢急增合金制成氢传感器的情况下，为了反复迅速地使用，希望在检测到氢的有无后，立即用于在其它场所检测氢的有无。但是，对于上述专利文献1及其它研究中所述的储氢合金而言，大多是用于提高氢的吸留量及操作性，均没有涉及能够在短时间内实现完成氢放出<br>或脱氢化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-346418号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种储氢合金及使用该储氢合金的氢传感器，其可以在氢吸留或氢化后迅速地进行氢放出或脱氢化。解决问题的方法本专利技术的储氢合金的特征在于，其含有Mg-Ni系合金和Zr-Ti系合金。优选的储氢合金仅由Mg-Ni合金和Zr-Ti-Mn合金构成。另外，本专利技术涉及使用了储氢合金的氢传感器，其具备：基板；设置在该基板上、且包含上述Mg-Ni系合金和上述Zr-Ti系合金的氢反应层；以及，设置在该氢反应层上、用于促进上述Mg-Ni系合金的氢化的第1催化剂层。优选上述氢反应层分散混合有上述Mg-Ni系合金和上述Zr-Ti系合金。优选上述氢反应层具有由上述Mg-Ni系合金形成的调光层、以及由上述Zr-Ti系合金形成的用于促进上述Mg-Ni系合金的脱氢化的第2催化剂层。优选上述第2催化剂层配置在上述调光层和上述基板之间。优选上述第2催化剂层配置在上述调光层和上述第1催化剂层之间。优选上述第2催化剂层配置在上述调光层和上述第1催化剂层之间、以及上述调光层和上述基板之间。专利技术的效果按照本专利技术，由于含有Zr-Ti系合金，因此，可以迅速地放出吸留在Mg-Ni系合金中的氢。即，可以加速脱氢化。另外，按照本专利技术，通过实验确认了将Mg-Ni合金和Zr-Ti-Mn合金组合可以迅速地进行脱氢化。另外，按照本专利技术，由于使用Mg-Ni系合金和Zr-Ti系合金作为与氢反应的氢反应层，因此，可以迅速地放出吸留在Mg-Ni系合金中的氢。即，可以加速脱氢化。因此，可以迅速地利用氢传感器进行检测氢的操作。另外，按照本专利技术，在氢反应层分散混合有Mg-Ni系合金和Zr-Ti系合金的情况下，可以迅速地放出吸留在Mg-Ni系合金中的氢。即，可以加速脱氢化。因此，可以迅速地利用氢传感器进行检测氢的操作。另外，按照本专利技术，通过由Mg-Ni系合金形成的调光层、以及使用Zr-Ti系合金形成的第2催化剂层形成氢反应层。第2催化剂层使用Zr-Ti系合金是为了促进Mg-Ni系合金中的脱氢化。由此，可以利用第2催化剂层迅速地放出吸留在调光层中的氢。即，可以加速脱氢化。因此，可以迅速地利用氢传感器进行检测氢的操作。另外，按照本专利技术，将第2催化剂层配置在调光层和基板之间，并通过实验确认了此时可迅速地进行脱氢化。另外，按照本专利技术，将第2催化剂层配置在调光层和第1催化剂层之间，并通过实验确认了此时可迅速地进行脱氢化。另外，第2催化剂层还可以用作缓冲层用来防止调光层在氢化及脱氢化的作用下反复发生膨胀及收缩而析出到表面。特别是，由于Mg迅速被氧化，因此，从防止该氧化的观点考虑，优选第2催化剂层。另外，按照本专利技术，能够在第2催化剂层的作用下迅速进行调光层的脱氢化，同时可以防止反复进行氢化及脱氢化而使调光层咬入到第1催化剂层中，从而直接析出在表面。附图说明[图1]是本专利技术涉及的氢传感器的概略图。[图2]是本专利技术涉及的另一氢传感器的概略图。[图3]是本专利技术涉及的再一个氢传感器的概略图。[图4]是本专利技术涉及的再一个氢传感器的概略图。[图5]是示出实施例1的氢放出特性的曲线图。[图6]是示出实施例1的氢放出特性的曲线图。[图7]是示出实施例1的氢放出特性的曲线图。[图8]是示出实施例2及3的氢放出特性的曲线图。符号说明1 氢传感器2 基板3 氢反应层4 第1催化剂层5 调光层6 第2催化剂层具体实施方式如图1所示，本专利技术的氢传感器1具有基板2、氢反应层3、和第1催化剂层4。基板2由透明的板材构成。例如为丙烯酸类、塑料、透明片、玻璃等。氢反应层3包含Mg-Ni系合金，也可以进一步含有Zr-Ti系合金。Mg-Ni系合金是能够吸留和放出氢、并且能够在透明状态、镜子状态(金属状态)、或其中间状态之间进行转换的材料。还可以使用钇、镧等稀土薄膜、稀土金属与镁合金薄膜、镁的过渡金属合金薄膜、或者镁薄膜等来代替Mg-Ni系合金。Mg-Ni系合金由于材料成本便宜、且具有优异的光学特性等，因此特别优选。另一方面，氢反应层3被蒸镀在基板2上。该蒸镀可以采用溅射法、真空蒸镀法、电子束蒸镀法、化学气相沉积法(CVD)、镀敷法等来进行。第1催化剂层4使用钯等。该第1催化剂层4被蒸镀在氢反应层3的表面。该蒸镀可以采用溅射法、真空蒸镀法、电子束蒸镀法、化学气相沉积法(CVD)、镀敷法等来进行。通过以上构成，可以测定氢。即，通过暴露于含有氢的氛围气体中，发生氢反应层3的氢化(氢吸留)，由金属状态变为透明状态。另一方面，通过暴露于不含氢但含有氧的氛围气体中，发生脱氢化(氢放出)，由透明状态变为金属状态。如上所述，氢反应层3含有Mg-Ni系合金及Zr-Ti系合金。其为本专利技术涉及的储氢合金。主要是M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.14 JP 2010-0931351.一种储氢合金，其包含Mg-Ni系合金和Zr-Ti系合金。
2.根据权利要求1所述的储氢合金，其仅由Mg-Ni合金和Zr-Ti-Mn合
金构成。
3.使用了权利要求1所述的储氢合金的氢传感器，其具备：
基板；
氢反应层，其设置在所述基板上，且包含所述Mg-Ni系合金和所述Zr-Ti
系合金；以及
第1催化剂层，其设置在所述氢反应层上，用于促进所述Mg-Ni系合
金的氢化。
4.根据权利要求3所述的氢传感器，其中，所述氢反应层分散混合有
所述Mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：内山直树，金井友美，原田和美，
申请(专利权)人：株式会社渥美精机，
类型：
国别省市：