CN106103808B - 金属多孔体及金属多孔体的制造方法 - Google Patents

金属多孔体及金属多孔体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在以低成本提供一种金属多孔体，该金属多孔体具有更优良的耐腐蚀性并且可用于燃料电池的电极。金属多孔体具有三维网状结构并且包含镍(Ni)、锡(Sn)和铬(Cr)。所述锡的含量比为10质量％以上25质量％以下(包括端点)，所述铬的含量比为1质量％以上10质量％以下(包括端点)。所述金属多孔体的骨架的截面含有铬、镍和锡的固溶体相。该固溶体相含有铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相，并且不含这样的固溶体相，其为铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相以外的固溶体相，并且铬含量比小于1.5质量％。

Description

金属多孔体及金属多孔体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种可以用作电池、电容器、燃料电池等的集电体的金属多孔体及金属多孔体的制造方法。
背景技术
用于制造具有高孔隙率和大表面积的金属多孔体的已知方法是这样的方法，其中在例如树脂泡沫的树脂多孔体的表面上形成金属层。例如，日本未审查专利申请公开No.11-154517(专利文献1)描述了一种用于制造金属多孔体的方法，该方法包括对树脂多孔体进行导电处理；在所述树脂多孔体上形成由金属构成的电镀层；以及任选地通过焚烧除去所述树脂多孔体。
日本未审查专利申请公开No.2012-132083(专利文献2)提出将由镍-锡合金构成的金属多孔体作为具有耐氧化性、耐腐蚀性和高孔隙率并且适合作为各种电池、电容器、燃料电池等的集电体的金属多孔体。此外，日本未审查专利申请公开No.2012-149282(专利文献3)提出了将由镍-铬合金构成的金属多孔体作为具有高耐腐蚀性的金属多孔体。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未审查专利申请公开No.11-154517
专利文献2：日本未审查专利申请公开No.2012-132083
专利文献3：日本未审查专利申请公开No.2012-149282
发明内容
技术问题
近年来，对各种电池、电容器和燃料电池等越来越期望高输出 和高容量(小型化)等，因此，也期望进一步改善构成集电体的金属多孔体的耐氧化性和耐腐蚀性。特别地，将现有的金属多孔体用于燃料电池的电极的情况下，由于从膜电极组件(MEA)中产生强酸，所以需要进一步提高耐腐蚀性。
鉴于上述问题，本发明的目的在于廉价地提供一种金属多孔体，该金属多孔体可用于燃料电池的电极并且具有更优良的耐腐蚀性。
问题的解决方案
为了解决上述问题，本发明采用以下构成。
具体而言，根据本发明实施方案的金属多孔体是具有三维网状结构并且包含镍(Ni)、锡(Sn)和铬(Cr)的金属多孔体。所述锡的含量比为10质量％以上25质量％以下，所述铬的含量比为1质量％以上10质量％以下。在金属多孔体的骨架的截面上，所述金属多孔体含有铬、镍和锡的固溶体相。所述固溶体相含有铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相，并且不含这样的固溶体相，其为铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相以外的固溶体相，并且铬含量比小于1.5质量％。
根据本发明另一个实施方案的金属多孔体的制造方法为这样一种方法，该方法用于制造具有三维网状结构并且含有镍(Ni)、锡(Sn)和铬(Cr)的金属多孔体。该金属多孔体的制造方法包括：以使所述金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下的方式将含有铬粉末或氧化铬粉末的导电性赋予材料涂布于具有三维网状结构的树脂成形体的表面上，从而对所述树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下的方式在所述树脂成形体上形成镍镀层和锡镀层，从而形成树脂结构体的步骤；通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使所述铬、所述镍和所述锡扩散的步骤；以及以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
根据本发明另一个实施方案的金属多孔体的制造方法为这样一种方法，该方法用于制造具有三维网状结构并且含有镍(Ni)、锡(Sn) 和铬(Cr)的金属多孔体。该金属多孔体的制造方法包括：对具有三维网状结构的树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下且使所述金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下的方式在所述树脂成形体上形成镍镀层、锡镀层和铬镀层，从而形成树脂结构体的步骤；通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使所述镍、所述锡和所述铬扩散的步骤；以及以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
本发明的有益效果
根据本发明，能够廉价地提供一种金属多孔体，该金属多孔体可用于燃料电池的电极并且具有更优良的耐腐蚀性。
附图说明
[图1]图1为示出了对于实施例的金属多孔体1的骨架的截面，通过扫描电子显微镜(SEM)进行观察和通过能量色散X射线光谱法(EDX)进行组成分析而得的结果的照片的视图。
[图2]图2为示出了对于比较例的金属多孔体6的骨架的截面进行SEM-EDX分析的结果的照片的视图。
[图3]图3为示出了图2中的矩形框所包围的部分的放大照片的视图。
具体实施方式
[本发明实施方案的说明]
首先，将列出并说明本发明实施方案的内容。
(1)根据本发明实施方案的金属多孔体为
一种具有三维网状结构且包含镍(Ni)、锡(Sn)和铬(Cr)的金属多孔体，
其中锡的含量比为10质量％以上25质量％以下，
铬的含量比为1质量％以上10质量％以下，
在金属多孔体的骨架的截面上，所述金属多孔体含有铬、镍和锡的固溶体相，并且所述固溶体相
含有铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相，并且
不含这样的固溶体相，其为铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相以外的固溶体相，并且铬含量比小于1.5质量％。
下文中，可将“具有三维网状结构的金属多孔体”简称为“金属多孔体”。
上述(1)中所描述的金属多孔体具有低含量比的耐腐蚀性低的固溶体相(特别地，具有低铬含量比的相，例如，NiSn)，并且因此该金属多孔体具有非常优良的耐腐蚀性。因此，例如，即使当将该金属多孔体用作聚合物电解质燃料电池(PEFC)的集电体时，仍可以防止镍的释放。
根据本发明实施方案的金属多孔体优选含有10质量％以上25质量％以下的含量比的锡，1质量％以上10质量％以下的含量比的铬，以及作为剩余金属成分的镍。然而，该金属多孔体可含有其他金属成分作为不可避免的杂质。该金属多孔体可在不损害良好耐腐蚀性的范围内有意地含有其他组分，这是根据本发明实施方案的金属多孔体的优点。被有意添加到金属多孔体的金属的实例包括钛(Ti)、铜(Cu)、钴(Co)、钨(W)、铁(Fe)、锰(Mn)、银(Ag)和金(Au)。
在根据本发明实施方案的金属多孔体中，如下所述确定特征“在金属多孔体的骨架的截面上，所述金属多孔体含有铬、镍和锡的固溶体相，并且所述固溶体相含有铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相，并且不含这样的固溶体相，其为铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相以外的固溶体相，并且铬含量比小于1.5质量％”。
具体而言，对金属多孔体的骨架的截面进行SEM-EDX分析。在SEM的背散射电子图像中，适当地设定黑/白二值化的阈值。将连续具有相同的对比度的部分定义为一个相，由此将图像分为各个相。接着，在各相中三个位置的点处利用EDX进行组成分析。确定所述 点处的Ni、Sn和Cr的浓度。上述特征意味着在这种情况下，在不包含例如Ni3Sn等金属间化合物的Ni、Sn和Cr的固溶体相中不存在Cr含量比小于1.5质量％的点。对三个位置的截面进行金属多孔体的测量。对于截面的选择没有特别地限制，只要在该部分中能够清楚地观察骨架的截面即可。然而，所述三个位置优选设置在金属多孔体厚度方向上的两个端部和端部之间的中间部分。
在以下放大倍率的范围内适当地选择利用SEM测量的放大倍率，该范围从金属多孔体的骨架的截面基本上被包括在视野中的放大倍率到待测定相基本上被包括在视野中的放大倍率。例如，当金属多孔体的平均孔径为400μm至600μm时，可在500至10,000的放大倍率下通过SEM对截面进行组成分析。
将通过EDX进行点分析的测量面积(光束尺寸)设定为比待测相的面积足够小。可由对比度估算待测相的面积。可在3kV至10kV的加速电压下通过EDX进行点分析。
(2)根据本发明实施方案的金属多孔体为在上述(1)中所描述的金属多孔体，其中，在所述金属多孔体的骨架的截面上，铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相的面积比为所述骨架的截面的总面积的7％以上60％以下。
在上述(2)中所描述的金属多孔体具有高含量比的具有优良耐腐蚀性和优良硬度的Ni3Sn，因此该金属多孔体是具有优良耐腐蚀性和优良机械强度的金属多孔体。
(3)根据本发明实施方案的金属多孔体为在上述(1)中所描述的金属多孔体，其中，在所述金属多孔体的骨架的截面上，铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相的面积比小于所述骨架的截面的总面积的7％。
金属间化合物Ni3Sn具有以下特性：其具有优良耐腐蚀性和优良硬度但相对脆。因此，在上述(3)中所描述的具有低含量比Ni3Sn的金属多孔体为骨架的脆性得到抑制，同时具有耐腐蚀性的金属多孔体。
(4)根据本发明实施方案的金属多孔体的制造方法为
具有三维网状结构并且含有镍(Ni)、锡(Sn)和铬(Cr)的金属多孔体的制造方法，所述方法包括：
以使所述金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下的方式将含有铬粉末或氧化铬粉末的导电性赋予材料涂布于具有三维网状结构的树脂成形体的表面上，从而对所述树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；
以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下的方式在所述树脂成形体上形成镍镀层和锡镀层，从而形成树脂结构体的步骤；
通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使所述铬、所述镍和所述锡扩散的步骤；以及
以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
通过在上述(4)中描述的金属多孔体的制造方法，可以制造上述(1)至(3)中任一项所述的金属多孔体。
在上述(4)中所述的金属多孔体的制造方法中，由于在树脂成形体的表面的导电处理中使用了含有氧化铬粉末或铬粉末的导电处理材料，所以形成铬镀层的后续步骤是不必要的。因此，能够以更低的成本来提供金属多孔体。值得注意的是，因为铬粉末的表面通常由铬氧化物构成，因此所述铬粉末是绝缘体。因而，将铬粉末与例如碳粉末等导电性粉末组合使用作为导电处理材料。
对于在树脂成形体的表面上形成的金属镀层的形成顺序没有限制。可首先形成镍镀层或锡镀层。然而，金属多孔体的镍含量比锡含量高。因此，考虑到镀覆后的基材处理，优选地，首先形成镍镀层。
(5)根据本发明实施方案的金属多孔体的制造方法为
具有三维网状结构并且含有镍(Ni)、锡(Sn)和铬(Cr)的金属多孔体的制造方法，所述方法包括：
对具有三维网状结构的树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；
以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下且使所述金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％ 以下的方式在所述树脂成形体上形成镍镀层、锡镀层和铬镀层，从而形成树脂结构体的步骤；
通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使所述镍、所述锡和所述铬扩散的步骤；以及
以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
通过在上述(5)中描述的金属多孔体的制造方法，可以制造上述(1)至(3)中任一项所述的金属多孔体。
在上述(5)中描述的金属多孔体的制造方法中，由于镍、锡和铬的所有金属成分都通过电镀而形成，因此能够实现连续制造。相应地，该方法为量产性优异的制造方法。对于在树脂成形体的表面上形成的金属镀层的形成顺序没有限制。可以任意次序形成镍镀层、锡镀层和铬镀层。然而，金属多孔体的镍含量比锡和铬的含量高。因此，考虑到镀覆后的基材处理，优选地，首先形成镍镀层。
(6)根据本发明实施方案的金属多孔体的制造方法为制造在上述(4)或(5)中所述的金属多孔体的方法，其中，在所述锡镀层的形成中，以使所述金属多孔体中锡的含量比变为17质量％以上的方式形成所述锡镀层。
通过在上述(6)中所述的金属多孔体的制造方法，可以制造在上述(2)中所述的金属多孔体。
(7)根据本发明实施方案的金属多孔体的制造方法为制造在上述(4)或(5)中所述的金属多孔体的方法，其中，在所述锡镀层的形成中，以使所述金属多孔体中锡的含量比变为小于17质量％的方式形成所述锡镀层。
通过在上述(7)中所述的金属多孔体的制造方法，可以制造在上述(3)中所述的金属多孔体。
此外，根据本发明实施方案的金属多孔体能够通过在以下(i)至(ⅵ)中所述的制造方法得到。
(i)一种金属多孔体的制造方法，所述方法包括：
以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下的方式将含有锡粉末的导电性赋予材料涂布于具有三维网状结构的树脂成形体的表面上，从而对所述树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；
以使所述金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下的方式在所述树脂成形体上形成镍镀层和铬镀层，从而形成树脂结构体的步骤；
通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使所述锡、所述镍和所述铬扩散的步骤；以及
以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
通过在上述(i)中所述的金属多孔体的制造方法，可以制造在上述(1)至(3)中任一项所述的金属多孔体。
在上述(i)中所述的金属多孔体的制造方法中，由于在所述树脂成形体的表面的导电处理中使用了含有锡粉末的导电性赋予材料，所以形成锡镀层的后续步骤是不必要的。因此，能够以更低的成本来提供金属多孔体。值得注意的是，锡粉末通常具有大的粒径，并且这些颗粒不易于互相接触。因此，优选将锡粉末与例如碳粉末等具有小粒径的导电粉末组合使用作为导电性赋予材料。
对于在树脂成形体表面上形成的金属镀层的形成顺序没有限制。可首先形成镍镀层或铬镀层。然而，金属多孔体的镍含量比铬含量高。因此，考虑到镀覆后的基材处理，优选地，首先形成镍镀层。
(ii)一种金属多孔体的制造方法，所述方法包括：
以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下以及铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下的方式将含有铬粉末或氧化铬粉末以及锡粉末的导电性赋予材料涂布于具有三维网状结构的树脂成形体的表面上，从而对所述树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；
通过在所述树脂成形体的表面上形成镍镀层，从而形成树脂结构体的步骤；
通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使 所述锡、所述铬和所述镍扩散的步骤；以及
以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
通过在上述(ii)中所述的金属多孔体的制造方法，可以制造在上述(1)至(3)中任一项所述的金属多孔体。
在上述(ii)中所述的金属多孔体的制造方法中，由于在树脂成形体的表面的导电处理中使用了含有铬粉末或氧化铬粉末以及锡粉末的导电性赋予材料，所以形成锡镀层和形成铬镀层的后续步骤是不必要的。也就是说，可在所述树脂成形体的表面上只形成镍镀层，因此只进行一次镀覆步骤。相应地，能够以低成本来提供金属多孔体。如上所述，含有铬粉末或氧化铬粉末以及锡粉末的导电性赋予材料优选与例如碳粉末等具有导电性和小粒径的导电粉末组合使用。
(iii)一种金属多孔体的制造方法，所述方法包括：
以使所述金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下的方式将铬溅射于具有三维网状结构的树脂成形体的表面上，从而对所述树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；
以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下的方式在所述树脂成形体上形成镍镀层和锡镀层，从而形成树脂结构体的步骤；
通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使所述铬、所述镍和所述锡扩散的步骤；以及
以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
通过在上述(iii)中所述的金属多孔体的制造方法，可以制造在上述(1)至(3)中任一项所述的金属多孔体。
在上述(iii)中的金属多孔体的制造方法中，由于通过将铬溅射于树脂成形体的表面上而对所述树脂成形体进行导电处理，因此形成铬镀层的后续步骤是不必要的。由此，能够以更低的成本来提供金属多孔体。
对于在树脂成形体的表面上形成的金属镀层的形成顺序没有限 制。可首先形成镍镀层或锡镀层。然而，金属多孔体的镍含量比锡含量高。因此，考虑到镀覆后的基材处理，优选地，首先形成镍镀层。
(iv)一种金属多孔体的制造方法，所述方法包括：
以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下的方式将锡溅射于具有三维网状结构的树脂成形体的表面上，从而对所述树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；
以使所述金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下的方式在所述树脂成形体上形成镍镀层和铬镀层，从而形成树脂结构体的步骤；
通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使所述锡、所述镍和所述铬扩散的步骤；以及
以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
通过在上述(iv)中所述的金属多孔体的制造方法，可以制造在上述(1)至(3)中任一项所述的金属多孔体。
在上述(iv)中所述的金属多孔体的制造方法中，由于通过将锡溅射于树脂成形体的表面上而对所述树脂成形体进行导电处理，因此，形成锡镀层的后续步骤是不必要的。相应地，能够以更低的成本来提供金属多孔体。对于在树脂成形体的表面上形成的金属镀层的形成顺序没有限制。可首先形成镍镀层或铬镀层。
然而，金属多孔体的镍含量比铬含量高。因此，考虑到镀覆后的基材处理，优选地，首先形成镍镀层。
(v)在上述(i)至(iv)中任一项所述的金属多孔体的制造方法，其中，以使所述金属多孔体中锡的含量比变为17质量％以上的方式进行导电处理或形成锡镀层。
通过在上述(v)中所述的金属多孔体的制造方法，可以制造在上述(2)中所述的金属多孔体。
(vi)在上述(i)至(iv)中任一项所述的金属多孔体的制造方法，其中，以使所述金属多孔体中锡的含量比变为小于17质量％的方式进行导电处理或形成锡镀层。
通过在上述(vi)中所述的金属多孔体的制造方法，可以制造在上述(3)中所述的金属多孔体。
[本发明实施方案的详细说明]
下面将描述根据本发明实施方案的金属多孔体等的具体实例。本发明的范围并不限制于这些例子，而是由随附的权利要求书确定，并且旨在包括权利要求的等同含义和范围内的所有变形。
<金属多孔体>
根据本发明实施方案的金属多孔体为具有三维网状结构并且包含镍、锡和铬的金属多孔体。所述锡的含量比为10质量％以上25质量％以下，并且所述铬的含量比为1质量％以上10质量％以下。此外，在金属多孔体的骨架的截面上，所述金属多孔体含有铬、镍和锡的固溶体相。所述固溶体相含有铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相，并且不含这样的固溶体相，其为铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相以外的固溶体相，并且铬含量比小于1.5质量％。
通常而言，镍和锡形成合金(NiSn)。在锡比例高的情况下，形成金属间化合物三镍锡(Ni3Sn)。镍和铬具有以下性质，即它们不形成合金但以宽组成形成固溶体。铬和锡具有以下性质，即它们不形成合金，并且固溶量也小。
根据这些性质，根据本发明实施方案的金属多孔体在骨架的截面上包含具有不同金属组成的多个相，并且至少包含以下相(I)至(III)。
此外，以下(I)、(II)和(III)的总面积优选为金属多孔体的骨架截面的总面积的80％以上。
(I)Cr和Ni3Sn的固溶体相，该固溶体相的铬含量比为2质量％以下。
(II)Ni、Sn和Cr的固溶体相，该固溶体相的Ni与Sn的质量比(Ni/Sn)为5至7，并且Cr的含量比为1.5质量％以上并且小于4质量％。
(III)Ni、Sn和Cr的固溶体相，该固溶体相的Ni与Sn的质量比(Ni/Sn)为6至8，并且铬的含量比为4质量％以上8质量％以下。
如上所述，金属多孔体可有意地含有除Ni、Sn和Cr之外的成分 或可含有不可避免的杂质。然而，优选地，以不阻碍金属多孔体骨架的截面上的固溶体相(I)至(III)的总面积变为骨架截面的总面积的80％以上的方式包含这些成分。
根据本发明实施方案的金属多孔体在骨架的截面上含有铬、镍和锡的固溶体相。该固溶体相含有铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相，并且不含这样的固溶体相，其为铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相以外的固溶体相，并且铬含量比小于1.5质量％。因此，所述金属多孔体具有很高的耐腐蚀性的优点。
铬含量比小于1.5质量％的铬、镍和锡的固溶体相具有低耐腐蚀性。因此，这种固溶体相的存在降低金属多孔体的耐腐蚀性。当金属多孔体中锡的含量比小于10质量％时，或当金属多孔体中铬的含量比小于1质量％时，不能获得提高金属多孔体的耐腐蚀性的效果。另一方面，当金属多孔体中锡的含量比超过25质量％时，形成的Ni3Sn的量过大，并且金属多孔体的机械强度显著降低。当金属多孔体中铬的含量比超过10质量％时，铬形成绝缘氧化膜，由此金属多孔体的电阻增加。
金属多孔体中锡的含量比优选为12质量％以上20质量％以下。
金属多孔体中铬的含量比优选为2质量％以上9质量％以下。
如上所述，金属多孔体在骨架的截面上包含铬、镍和锡的固溶体相。该固溶体相含有铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相，并且不含这样的固溶体相，其为铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相以外的固溶体相，并且铬含量比小于1.5质量％。也就是说，金属多孔体由Cr和Ni3Sn的固溶体相(I)以及Ni、Sn和Cr的固溶体相(II)和(III)所构成，因此具有优良的耐腐蚀性。由于Ni3Sn具有更优良的耐腐蚀性和更优良的硬度，所以能够通过增加Ni3Sn相的比例来获得具有更优良耐腐蚀性和更好机械强度的金属多孔体。因此，当在例如油带(oil strap)或催化剂载体等除耐腐蚀性之外还需要机械强度的应用中使用金属多孔体时，在该金属多孔体的骨架的截面上，铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相的面积比优选为骨架的截面的总面积的7％以上60％以下。
另一方面，Ni3Sn具有以下特性：其具有优良耐腐蚀性和优良硬 度但相对脆。因此，当优选抑制骨架的脆性而不是进一步提高金属多孔体的耐腐蚀性时，优选降低Ni3Sn的含量比。因此，当在需要骨架具有柔性并且要求对于压缩和拉伸的强度而不是需要进一步提高耐腐蚀性的应用(例如，集尘过滤器或燃料电池的集电体)中使用金属多孔体时，在金属多孔体的骨架的截面上，铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相的面积比优选小于骨架的截面的总面积的7％。
<金属多孔体的制造方法>
根据本发明实施方案的金属多孔体可由多种方法制造。制造方法的实例包括上述(4)至(7)和(i)至(vi)中所述的方法。
以下将更详细地描述制造方法。
(具有三维网状结构的树脂成形体)
对于具有三维网状结构的树脂成形体没有特别地限制，只要该树脂成形体是多孔的即可。可以使用公知或可商购的树脂成形体。可使用的实例包括发泡体、无纺布、毡和机织织物，所有这些都由树脂形成。根据需要这些树脂成形体可组合使用。对于材料没有特别地限制，但优选为该材料可在镀覆金属后可通过焚烧而除去。
从处理所述树脂成形体的观点出发，特别地，对于板状树脂成形体，优选具有柔性的材料，因为具有高刚性的板状树脂成形体可能会破碎。
优选使用树脂发泡体作为树脂成形体。树脂发泡体的实例包括聚氨酯泡沫、苯乙烯泡沫以及三聚氰胺树脂泡沫。其中，从特别高的孔隙率的观点出发，优选聚氨酯泡沫。
对于树脂成形体的孔隙率没有特别地限制，但通常为约60％以上97％以下，并且优选为约80％以上96％以下。对于树脂成形体的厚度没有限制，并且根据待制造的金属多孔体的用途而适宜地确定。树脂成形体的厚度通常为约300μm以上5,000μm以下，并且优选为约400μm以上2,000μm以下。
现在将把树脂发泡体用作为具有三维网状结构的树脂成形体的情况作为实例进行说明。
(导电处理)
对于导电处理没有特别地限制，只要能够在树脂形成体的表面上提供具有导电性的层即可。用于形成具有导电性的层(导电覆层)的材料的实例包括金属(如镍、锡、铬、铜、铁、钨、钛和不锈钢)，以及碳粉末。
导电处理的具体实例优选包括通过向例如镍、锡或铬的金属粉末、或者石墨粉末中添加粘结剂而得到的导电涂料的涂布；化学镀处理；以及气相处理，例如溅射和气相沉积/离子镀覆。
通过(例如)将树脂发泡体浸没在公知的化学镍镀浴(如含有次磷酸钠作为还原剂的硫酸镍水溶液)中，从而可以使用镍进行化学镀处理。如果需要的话，在将树脂成形体浸没在镀浴中之前，可将树脂成形体浸没在(例如)含有很少量钯离子的活化液(清洗液，日本Kanigen株式会社制)中。
在使用镍、锡或铬的溅射处理中，例如，首先，将树脂成形体附着到基板固定器上，并在引入惰性气体的同时，在该固定器和靶材(镍、锡或铬)之间施加直流电压。由此，电离的惰性气体被轰击到镍、锡或铬上，并且在该树脂成形体的表面上沉积溅射的镍粒子、锡粒子或铬粒子。
在涂布含有碳粉末、金属粉末等的导电涂料的情况下，所述方法的一个例子包括涂覆导电粉末(例如，诸如不锈钢等金属材料的粉末、或诸如结晶石墨或无定形碳黑等碳粉末)和粘结剂的混合物到树脂成形体的表面上。在这种情况下，可使用锡粉末和碳粉末。可使用铬粉末或氧化铬粉末和碳粉末。在这种情况下，当确定锡粉末和铬粉末或氧化铬粉末的量以使得金属多孔体中锡的含量比为10质量％以上25质量％以下并且铬的含量比为1质量％以上10质量％以下时，则随后的镀覆锡的步骤或镀覆铬的步骤不是必需的。
当使用铬粉末或氧化铬粉末以及锡粉末时，考虑到在镍中的扩散性，优选使用粒径为约0.1μm以上10μm以下的粉末，并且更优选使用粒径为约0.5μm以上5μm以下的粉末。
调节导电覆层的被覆重量(附着量)，使得根据与在随后的步 骤中进行的镍镀覆、锡镀覆或铬镀覆的被覆重量相结合的最终金属组成，金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下，并且金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下。
当在导电覆层中使用镍时，优选覆层连续地形成在树脂成形体的表面上，并且对被覆重量没有限制。然而，该被覆重量通常为约5g/m2以上15g/m2以下，并且优选为约7g/m2以上10g/m2以下。
(镍镀层的形成)
可通过使用化学镀镍或电解镀镍来形成镍镀层。然而，由于电解镀镍具有良好的效率，因此优选电解镀镍。可以按照通常的方法进行电解镀镍处理。在电解镀镍处理中使用的镀浴可为公知的或可商购的镀浴。所述镀浴的实例包括Watts浴、氯化物浴和氨基磺酸盐浴。
将通过化学镀覆或溅射而在表面上形成有导电层的树脂结构体浸没在镀浴中。将该树脂结构体连接到阴极，并且将镍对电极板连接到阳极。在这种状态下，施加直流电或脉冲断续电流。因此，可在导电层上进一步形成镍覆层。
调节电解镀镍层的被覆重量，使得根据所述金属多孔体的最终金属组成，铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下，并且锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下。
(锡镀层的形成)
例如，可以如下所述进行在树脂结构体上形成锡镀层的步骤。具体而言，制备具有如下组成的镀浴作为硫酸盐浴，该组成含有55g/L的硫酸亚锡、100g/L的硫酸、100g/L的甲酚磺酸、2g/L的明胶和1g/L的β-萘酚。在2A/dm2的阴极电流密度和1A/dm2以下的阳极电流密度下，在20℃的温度下，并在2m/分钟的搅拌(阴极摆动)下，可以形成锡镀层。
调节锡镀层的被覆重量，使得根据金属多孔体的最终金属组成，铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下，并且锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下。
在金属多孔体的骨架的截面上，为了使铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相的面积比变为骨架的截面的总 面积的7％以上60％以下，以使金属多孔体中锡的含量比变为17质量％以上的方式形成锡镀层。
在另一方面，在金属多孔体的骨架的截面上，为了使铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相的面积比变为小于骨架的截面的总面积的7％，以使金属多孔体中锡的含量比变为小于17质量％的方式形成锡镀层。
为了提高锡镀覆的密合性，优选地，在即将锡镀覆之前，进行触击镀镍，从而除去金属多孔体的表面氧化薄膜，并且在金属多孔体没有干燥而是湿的情况下，将其浸没在锡镀液中。由此，锡镀层的密合性得以提高。
例如，可以如下所述确定冲击镍镀的条件。具体而言，制备具有以下组成的镀浴作为伍德冲击镍浴，该组成含有240g/L的氯化镍和125ml/L的盐酸(比重约为1.18)。采用镍或碳作为阳极可以在室温下进行触击镀镍。
上述镀覆过程总结如下。按如下顺序进行：用Ace Clean(阴极电解脱脂，5A/dm2×1分钟)脱脂、用热水清洗、用水清洗、用酸(浸没于盐酸1分钟)活化、伍德触击镀镍处理(5至10A/dm2×1分钟)、清洗后无需干燥的锡镀覆处理、用水清洗和干燥。
(铬镀层的形成)
例如，可以如下所述进行在树脂结构体上形成铬镀层的步骤。具体而言，该步骤可按照公知的铬镀覆的方法进行。可以使用公知的或可商购的镀浴。例如，可以使用六价铬浴或三价铬浴。将待进行镀覆的多孔体浸没在铬镀浴中，并将该多孔体连接到阴极。将铬板作为对电极连接到阳极。在这种状态下，施加直流电流或脉冲断续电流。由此，可以形成铬镀层。
调节铬镀层的被覆重量，使得根据金属多孔体的最终金属组成，铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下，并且锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下。
(镀覆过程中镀液的循环)
在对于诸如具有三维网状结构的树脂成形体等的基材的镀覆中， 通常难以在内部均匀地进行镀覆。为了防止内部不附着并且降低内部和外部之间的镀覆的附着量的差异，优选将镀液循环使用。循环方法的实例包括使用泵的方法，以及在镀槽内部设置风扇的方法。通过采用这些方法中的任何一种，可将镀液喷洒到树脂成形体上，或可将树脂成形体布置到吸入口的附近。因为在树脂成形体内容易形成镀液的流动，所以该方法是有效的。
(树脂成形体的去除)
从在表面上已形成有金属镀层的树脂结构体中除去作为基材使用的树脂成形体的方法的实例包括，但不限于，用化学试剂的处理，和包括通过焚烧而燃烧除去的方法。在焚烧的情况下，例如，在氧化性气氛(如空气)中，在约600℃以上进行加热。
对所得的金属多孔体在还原性气氛中进行热处理，从而使金属还原，由此获得含有镍、锡和铬的金属多孔体。
(镍、锡和铬的扩散步骤)
如果在金属镀覆之后没有进一步进行处理，镍可形成于金属多孔体的骨架的表面的大部分上。因此，必须进行热处理，从而使镍组分、锡组分和铬组分扩散。可以在惰性气氛(减压下或在氮气、氩气等中)或还原性气氛(氢气)中进行镍组分、锡组分和铬组分的扩散。
当热处理温度过低时，进行扩散的时间长。当热处理温度过高时，在锡和铬的某些含量比的情况下，金属多孔体可被软化并且该多孔体结构由于其自重而受到损坏。因此，热处理温度优选在1,100℃以上1,250℃以下的范围内。热处理温度更优选为1,100℃以上1,200℃以下，还更优选1,100℃以上1,150℃以下。
热处理时间为5分钟以上。为了得到均一的扩散，热处理时间优选为15分钟以上，并且更优选30分钟以上。
(冷却步骤)
根据本发明实施方案的金属多孔体的制造方法包括以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
迄今为止，在含有两种或多种金属组分的金属多孔体的制造中， 在通过进行热处理而使金属组分扩散之后，不进行快速冷却而通过缓慢冷却使金属多孔体回到室温。然而，作为深入研究的结果，本发明的发明人发现，在含有镍、锡和铬的金属多孔体中，除非在通过热处理而使金属组分扩散之后对金属多孔体进行快速冷却，否则将大量形成铬含量比小于1.5质量％的铬、镍和锡的固溶体相。据信该现象是由于以下机理所导致的。
具体而言，当在1,100℃以上的温度下进行热处理时，锡首先在镍中扩散，并且铬随后扩散。随着铬的这种扩散的进行，不能形成固溶体的锡部分聚集并与外围的镍形成Ni3Sn。当在热处理后缓慢冷却金属多孔体时，Ni3Sn的高温相分离为Ni3Sn的低温相和条纹状的NiSn相。据信其结果为，将大量出现铬含量比小于1.5质量％的铬、镍和锡的固溶体相。与此相反，当在热处理后快速冷却金属多孔体时，Ni3Sn的高温相在分离为低温相和NiSn相之前就被冷却并固定。因此，据信不会形成具有小于1.5质量％的铬含量比的铬、镍和锡的固溶体相。
从以上的观点出发，冷却速率优选尽可能地高。高于30℃/分钟的冷却速率是足够的。在热处理过程中，金属多孔体的温度为约1,100℃至1,250℃。然而，只要快速冷却进行到使Ni3Sn的高温相不分离为低温相和NiSn相的温度即可，随后的冷却可以为缓慢冷却。为此，以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到金属多孔体的温度变为550℃以下是足够的。即使在金属多孔体的温度变为550℃以下之后，也可以高于30℃/分钟的速率继续进行快速冷却。
(金属被覆重量)
形成导电覆层、镍镀层、锡镀层和铬镀层之后的金属被覆重量的总量可根据金属多孔体的用途而适宜地改变，但优选为(例如)200g/m2以上2,000g/m2以下。金属被覆重量的总量更优选为300g/m2以上1,200g/m2以下，还更优选400g/m2以上1,000g/m2以下。当金属被覆重量的总量为200g/m2以上时，金属多孔体能够具有足够的强度。当金属被覆重量的总量为2,000g/m2以下时，能够抑制制造成本的增加。
(孔径)
金属多孔体的平均孔径可根据金属多孔体的用途而适宜地改变，但优选为(例如)150μm以上1,000μm以下。平均孔径更优选为300μm以上700μm以下，还更优选为350μm以上600μm以下。当金属多孔体用作其他集电体时，该金属多孔体的平均孔径优选为150μm以上1,000μm以下。平均孔径更优选为200μm以上700μm以下，并且还更优选300μm以上600μm以下。
平均孔径是由金属多孔体的小室的数目的倒数所确定的值。小室的数目是通过如下方式确定的数值：当在金属多孔体的表面上绘制长度为1英寸的线时，对位于最外表面上与线相交的小室数目进行计数。小室的数目以小室/英寸的单位表示，其中假定1英寸为2.54厘米。
(金属多孔体的组成的确定)
可以通过使用电感耦合等离子体(ICP)进行定量测定来确定每个所包含的元素的质量分数。
(锡和铬的扩散的确定)
可以通过金属多孔体的截面的EDX，并将骨架的前侧上的谱图和骨架的内侧上的谱图相比较，从而确定锡和铬的扩散状态。
(在金属多孔体的骨架的截面上各相的面积比的测定)
可以通过采用SEM观察金属多孔体的截面从而获得照片，并且对照片进行如下图像处理，从而评价面积比。
在SEM的背散射电子图像中，只有与Ni3Sn的固溶体相强烈地显示为白色。镍、锡和铬的浓度可通过EDX绘图(mapping)而确定。可以基于锡的量将Ni3Sn的固溶体相和其他相彼此分离开。
如下所述确定面积比。首先，在SEM的背散射电子图像中，选择黑/白的二值化的阈值使得显示为白色的部分对应于通过EDX确定为Ni3Sn的区域。将白色的面积计算为计数的数目。接着，在相同的SEM的背散射电子图像中，选择黑/白的二值化的阈值使得整个骨架显示为白色。将整个骨架的面积计算为计数的数目。可以由两个结果的比值计算铬和Ni3Sn的固溶体相占骨架整个截面的比例。
(各固溶体相的确定)
如在上述方法中，首先，通过EDX确定镍、锡和铬的浓度，从而确定没有产生Ni3Sn的相。接着，在每个相中，确定镍与锡的比例以及包含于该相中的铬的量。由此，可区分所述相是否为具有小于1.5质量％的铬含量比的相、或为在上述(II)和(III)中所描述的相中的其中一个。
实施例
将使用实施例更加详细地描述本发明。然而，这些实施例仅仅是示例性的并且本发明的金属多孔体等并不限于此。本发明的范围是由随附的权利要求书确定的，并且旨在包括权利要求的等同含义和范围内的所有变形。
本发明的实施例可以用在电池、电容器、燃料电池等的集电体。此外，本发明的实施例可广泛用于需要耐腐蚀性的应用，例如，储热材料、具有高温气氛的炉中的集尘过滤器、各种电化学装置的电极(例如：镀覆设备的电极、电池电极等)和催化剂载体。
[实施例1]
-金属多孔体1-
(具有三维网状结构的树脂成形体的导电处理)
使用厚度为1.0mm的聚氨酯片材(小室数目：50至54/英寸，平均孔径：510μm，孔隙率：96体积％)作为具有三维网状结构的树脂成形体。为了赋予该聚氨酯片材的表面以导电性，通过如下方式制备导电性涂料：其中将50g的粒径为3μm的氧化铬粉末和100g的粒径为5μm的石墨粉末分散在0.5L的丙烯酸酯树脂的10％水溶液中。将聚氨酯片材连续浸入涂料中，用辊进行挤压，然后干燥，从而对聚氨酯片材进行导电处理。由此，在该聚氨酯片材(具有三维网状结构的片状树脂成形体)的表面上形成了导电覆层。
(镀镍)
以361g/m2的被覆重量用镍镀覆如上所述表面已经进行了导电处理的聚氨酯片材，从而形成镍镀层。使用氨基磺酸镍镀液作为镀液。 氨基磺酸盐浴为浓度为450g/L的氨基磺酸镍和30g/L的硼酸的水溶液。将氨基磺酸盐浴的pH值调节到4。在20ASD(A/dm2)的电流密度和55℃的温度下进行镀镍。由此，得到了包含镍的树脂结构体。
(镀锡)
以85.5g/m2的被覆重量用锡镀覆如上所述制备的包含镍的树脂结构体的表面，从而形成锡镀层。所使用的锡镀液具有这样的组成：相对于1,000g的水，含有55g/L的硫酸亚锡、100g/L的硫酸、100g/L的甲酚磺酸、2g/L的明胶和1g/L的β-萘酚。镀浴的浴温为20℃，并且阳极电流密度为1A/dm2。通过阴极摆动以速率变为2m/分钟的方式搅拌镀液。
(树脂成形体的去除和金属的扩散)
通过在800℃的空气中，对含有镍、锡和铬的树脂结构体加热5分钟，从而通过焚烧除去基材(聚氨酯片材)。此时，金属多孔体也被部分氧化。因此，进一步在还原性(氢气)气氛中，在1,100℃下进行还原和扩散处理30分钟。
(金属多孔体的冷却)
以90℃/分钟的速率将热处理后的金属多孔体冷却直至金属多孔体的温度变为550℃，由此制造金属多孔体1。
[实施例2]至[实施例5]
-金属多孔体2至5-
按照金属多孔体1相同的制造方式制造金属多孔体2至金属多孔体5，不同之处在于，在金属多孔体1的制造中，如下表1所示改变氧化铬粉末的涂布量、镍镀覆的被覆重量以及锡镀覆的被覆重量。
[比较例]
-金属多孔体6-
按照金属多孔体1相同的制造方式制造金属多孔体6，不同之处在于，在金属多孔体1的制造中，如下表1所示改变氧化铬粉末的涂布量、镍镀覆的被覆重量以及锡镀覆的被覆重量，并且将热处理后的金属多孔体的冷却速率变为30℃/分钟。
[比较例2]至[比较例5]
-金属多孔体7至10-
按照金属多孔体1相同的制造方式制造金属多孔体7至金属多孔体10，不同之处在于，在金属多孔体1的制造中，如下表1所示改变氧化铬粉末的涂布量、镍镀覆的被覆重量以及锡镀覆的被覆重量。
[实施例6]至[实施例10]
-金属多孔体11至15-
按照金属多孔体1相同的制造方式制造金属多孔体11至金属多孔体15，不同之处在于，在金属多孔体1的制造中，如下表1所示改变氧化铬粉末的涂布量、镍镀覆的被覆重量、以及锡镀覆的被覆重量，并且将1,100℃下的热处理时间变为5分钟。
[表1]
<金属多孔体的评价>
(面积比)
通过SEM-EDX观察金属多孔体1至15每个的骨架的截面。基 于锡的比例将Ni3Sn相和其他相彼此分离开。通过图像处理确定面积比例。
通过截面的EDX点分析从而在三个位置的点处测定每个相中的Ni、Sn和Cr的量。根据结果可以确认，骨架分离为(I)铬含量比为2质量％以下的、Cr和Ni3Sn的固溶体相，(II)Ni与Sn质量比(Ni/Sn)为5至7且铬的含量比为1.5质量％以上且小于4质量％的Ni、Sn和Cr的固溶体相，以及(III)Ni与Sn质量比(Ni/Sn)为6至8且铬的含量比为4质量％以上8质量％以下的Ni、Sn和Cr的固溶体相。
在金属多孔体6的骨架的截面上，除了铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡(Ni3Sn)的固溶体相，还可以确认铬含量比小于1.5质量％的镍、锡和铬的固溶体相。表2示出了该结果。
(耐腐蚀性)
将金属多孔体1至15分别浸没在pH值用硫酸调节到3的10％硫酸钠水溶液中，并且施加0.8伏的电位一个小时。检查在这种情况下镍的释放量，从而评价各金属多孔体的耐腐蚀性。通过测试中所使用的液体的ICP分析从而确定镍的释放量。表2示出了该结果。
如下所述对金属多孔体的耐腐蚀性进行评价。将小于10ppm的镍的释放量评价为合格(faire)。5ppm以下的镍的释放量评价为良好。3ppm以下的镍的释放量评价为优异。
尽管金属多孔体7具有优异的耐腐蚀性，但其骨架有显著的脆性并且金属多孔体7不能用作金属多孔体。尽管金属多孔体9具有优异的耐腐蚀性，但由于铬含量比过高从而其电阻非常高。因此，金属多孔体9不适宜具有电性能的应用(如集电体)。
(骨架的截面的观察)
-金属多孔体1-
图1示出了当进行金属多孔体1的骨架的截面的SEM观察和EDX分析时所获得的结果的照片。图1的照片的放大倍率为800。当基于照片上对比度的差异指定每个相的界面的同时，通过确定各相中镍、锡和铬的元素浓度从而确认存在于金属多孔体的相的类型。在各相中选择的三个位置的点处进行EDX点分析。对于金属多孔体的截 面选取三个位置，即，金属多孔体1在厚度方向上的两个端部和端部之间的中间部分。
如图1中的照片所示，可以确认，铬含量比为小于1.5质量％的、镍、锡和铬的固溶体相不存在于金属多孔体1中。在图1中的照片中，浅灰色部分表示(I)铬含量比为2质量％以下的、铬和三镍锡的固溶体相。被分离为几个部分的暗灰色部分表示(II)Ni与Sn质量比(Ni/Sn)为5至7且铬的含量比为1.5质量％以上小于4质量％的、镍、锡和铬的固溶体相，以及(III)Ni与Sn质量比(Ni/Sn)为6至8且铬的含量比为4质量％以上8质量％以下的镍、锡和铬的固溶体相。黑色部分表示空心部分。
-金属多孔体6-
图2示出了按照与金属多孔体1中相同的方式对金属多孔体6的骨架的截面进行SEM观察和EDX分析时所获得的结果的照片。当基于照片上对比度的差异指定各个相的界面的同时，通过确定各相中镍、锡和铬的元素浓度，从而确认存在于金属多孔体的相的类型。在各相中选择的三个位置的点处进行EDX点分析。对于金属多孔体的截面选取三个位置，即，金属多孔体1在厚度方向上的两个端部和端部之间的中间部分。
图2的照片的放大倍率为1,000。在图2的照片的右下部分中观察到条纹状结构。图3为在图2中的矩形框所包围的部分的放大照片。图3的照片的放大倍率为10,000。
如图3中箭头表示的部分所示，可以确认，金属多孔体6具有这样的部分，其中铬含量比为2质量％以下的、Cr和Ni3Sn的固溶体相和铬含量比为小于1.5质量％的、铬、镍和锡的固溶体相形成条纹状层状结构。
在图2的照片中，浅灰色部分表示(I)铬含量比为2质量％以下的、Cr和Ni3Sn的固溶体相。暗灰色部分表示(II)Ni与Sn质量比(Ni/Sn)为5至7且铬的含量比为1.5质量％以上小于4质量％的、镍、锡和铬的固溶体相，以及(III)Ni与Sn质量比(Ni/Sn)为6至8且铬的含量比为4质量％以上8质量％以下的镍、锡和铬的固溶体相。黑 色部分表示空心部分。
此文，在图3的照片中，浅灰色部分表示(I)Cr和Ni3Sn的固溶体相，并且暗灰色部分表示铬含量比为小于1.5质量％的铬、镍和锡的固溶体相。黑色部分表示空心部分。
[表2]

Claims (7)

1.一种具有三维网状结构的金属多孔体，该金属多孔体包含镍(Ni)、锡(Sn)和铬(Cr)，
其中所述锡的含量比为10质量％以上25质量％以下，
所述铬的含量比为1质量％以上10质量％以下，
在所述金属多孔体的骨架的截面上，所述金属多孔体含有铬、镍和锡的固溶体相，并且所述固溶体相
含有铬含量比为2质量％以下的、铬和Ni3Sn的固溶体相，并且
不含这样的固溶体相，其为铬和Ni3Sn的固溶体相以外的固溶体相，并且铬含量比小于1.5质量％。
2.根据权利要求1所述的金属多孔体，其中，在所述金属多孔体的骨架的截面上，铬含量比为2质量％以下的、铬和Ni3Sn的固溶体相的面积比为所述骨架的截面的总面积的7％以上60％以下。
3.根据权利要求1所述的金属多孔体，其中，在所述金属多孔体的骨架的截面上，铬含量比为2质量％以下的、铬和Ni3Sn的固溶体相的面积比小于所述骨架的截面的总面积的7％。
4.一种具有三维网状结构并且含有镍(Ni)、锡(Sn)和铬(Cr)的金属多孔体的制造方法，所述方法包括：
以使所述金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下的方式将含有铬粉末或氧化铬粉末的导电性赋予材料涂布于具有三维网状结构的树脂成形体的表面上，从而对所述树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；
以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下的方式在所述树脂成形体上形成镍镀层和锡镀层，从而形成树脂结构体的步骤；
通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使所述铬、所述镍和所述锡扩散的步骤；以及
以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
5.一种具有三维网状结构并且含有镍(Ni)、锡(Sn)和铬(Cr)的金属多孔体的制造方法，所述方法包括：
对具有三维网状结构的树脂成形体的表面进行导电处理的步骤；
以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上25质量％以下且使所述金属多孔体中铬的含量比变为1质量％以上10质量％以下的方式在所述树脂成形体上形成镍镀层、锡镀层和铬镀层，从而形成树脂结构体的步骤；
通过在1,100℃以上热处理所述树脂结构体5分钟以上，从而使所述镍、所述锡和所述铬扩散的步骤；以及
以高于30℃/分钟的速率进行冷却直到所述热处理后的金属多孔体的温度变为至少550℃以下的步骤。
6.根据权利要求4或5所述的金属多孔体的制造方法，其中，在所述锡镀层的形成中，以使所述金属多孔体中锡的含量比变为17质量％以上25质量％以下的方式形成所述锡镀层。
7.根据权利要求4或5所述的金属多孔体的制造方法，其中，在所述锡镀层的形成中，以使所述金属多孔体中锡的含量比变为10质量％以上小于17质量％的方式形成所述锡镀层。
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