CN115298362A - 海绵状钛片材及水电解用电极、水电解装置 - Google Patents

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Abstract

能够与其他部件充分接触且能够使液体和气体良好地流通并扩散的海绵状钛片材由钛或钛合金的烧结体构成，并且呈具有连通气孔的三维网状结构，所述连通气孔在所述海绵状钛片材的表面开口且与内部的气孔连通，所述海绵状钛片材的气孔率在70％以上且95％以下的范围内，平均气孔直径在50μm以上且600μm以下的范围内，根据平均厚度t和翘曲量w算出的平面度F＝w/t为1以下。

Description

海绵状钛片材及水电解用电极、水电解装置
技术领域
本发明涉及一种液体及气体等流体的流通性优异且与其他部件的接触性优异的海绵状钛片材及由该海绵状钛片材构成的水电解用电极、水电解装置。
本申请基于2020年3月16日于日本申请的专利申请2020-045655号主张优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
近年来，为了成为无CO2社会，朝向实现氢社会的进程正在加速，氢的需求量预计会增加，从而要求开发使用可再生能源廉价且高效地制造氢的技术。
作为氢制造技术的候选，水电解装置受到关注，其存在几种类型，例如，固体氧化物型水电解装置(SOEC)或碱性水电解装置(PAWEM)等。其中，固体高分子型(PEM型)水电解装置具有能够在100℃左右工作的优势，并具有电解效率高和生成时的氢纯度高的优势。
固体高分子型水电解槽的内部结构及部件例如从阴极侧起由集电板(镀Au的SUS板等)/气体扩散层(电极)：碳多孔体/催化剂层(Pt/C+离聚物)/离子交换膜(高分子材料)/催化剂层(Ir粒子+离聚物)/气体扩散层(电极)：钛多孔体/集电板(镀Au的SUS板等)构成。
上述气体扩散层通常被称为GDL(gas diffusion layer)，由于承担将电流传导至作为水电解反应的反应部位的催化剂层的作用，因此有时还被称为电极。
作为阳极侧的气体扩散层(电极)所要求的性质，有如下性质：(1)需要使作为原料的液态水和水电解后的氧气扩散；及(2)在电解时的严峻的腐蚀环境下不会腐蚀。因此，阳极侧的气体扩散层(电极)使用了耐腐蚀性优异的钛材。
例如，专利文献1中，作为气体扩散层，提出了使用钛纤维的烧结体的气体扩散层。
然而，在如专利文献1所示的钛纤维的烧结体中，纤维的端部暴露于其表面，容易在表面形成凹凸。在此，上述气体扩散层(电极)以夹在不同硬度的两个部件(柔软的催化剂层和硬的集电板)之间的形式使用，因此若在气体扩散层(电极)的接触面上形成有凹凸，则容易发生极端的应力集中，导致柔软的催化剂层受损，因此不适合作为电极。
因此，例如像专利文献2、3所示，提出了改善接触面的表面粗糙度的钛材。
专利文献2中提出了一种在钛制冲孔金属件的表面形成有贵金属层且表面粗糙度(Ra)为0.5μm以下的钛材。
专利文献3中提出了一种片状钛系多孔体，该片状钛系多孔体的至少一面的算术平均粗糙度Ra为8.0μm以下。
专利文献1：日本特开2004-259457号公报
专利文献2：日本特开2019-137891号公报
专利文献3：日本专利第6485967号公报
然而，在专利文献2中记载的钛材中，由于使用了钛制冲孔金属件，并且未呈三维网状结构，因此有可能无法使作为原料的液态水和水电解后的氧气充分扩散。并且，由于形成了贵金属层，因此存在成本大幅增加的问题。
并且，在专利文献3中记载的钛材中，通过将平均粒径为50μm以下的原料粉末散布在定位器上进行烧结，制作出气孔率50～70％的电极。然而，未能确保70％以上的气孔率，有可能无法使作为原料的液态水和水电解后的氧气充分扩散。
另一方面，在由历经发泡工序制造的钛粒子烧结体构成的钛材中，尽管能够实现70％以上的气孔率，但容易发生翘曲等，仅靠规定接触面的表面粗糙度，有可能无法使钛材与其他部件良好地接触。
发明内容
本发明是以如上情况为背景而完成的，其目的在于，提供一种能够与相邻的其他部件充分接触且能够使液体和气体等流体良好地流通并扩散的海绵状钛片材及由该海绵状钛片材构成的水电解用电极、水电解装置。
为了解决这种课题以实现上述目的，本发明的海绵状钛片材由钛或钛合金的烧结体构成，并且呈具有连通气孔的三维网状结构，所述连通气孔在所述海绵状钛片材的表面开口且与内部的气孔连通，所述海绵状钛片材的特征在于，气孔率在70％以上且95％以下的范围内，平均气孔直径在50μm以上且600μm以下的范围内，根据平均厚度t和翘曲量w算出的平面度F＝w/t为1以下。
根据具有该构成的海绵状钛片材，呈具有连通气孔的三维网状结构，所述连通气孔在所述海绵状钛片材的表面开口且与内部的气孔连通，所述海绵状钛片材的气孔率在70％以上且95％以下的范围内，平均气孔直径在50μm以上且600μm以下的范围内，因此能够使液体和气体等流体良好地流通并扩散。
并且，根据平均厚度t和翘曲量w算出的平面度F＝w/t为1以下，因此能够使海绵状钛片材与相邻的其他部件良好地接触。
在此，在本发明的海绵状钛片材中，优选抗压强度(压缩时的压曲弹性极限应力)为1MPa以上。
此时，抗压强度足够高，例如，即使该海绵状钛片材被施加压缩载荷，也能够抑制破损等，从而能够稳定地使用。
并且，在本发明的海绵状钛片材中，优选根据抗压强度-应变线图求出的由多孔体结构产生的线弹性变形区域的应变量的范围为2％以上。
此时，由多孔体结构产生的弹性变形区域的应变量较大，例如，即使在被施加压缩载荷的情况下，也不会轻易地发生塑性变形。因此，在利用其他部件夹持海绵状钛片材的情况下，能够使其他部件与海绵状钛片材良好地接触。
本发明的水电解用电极的特征在于，由上述海绵状钛片材构成。
根据具有该构成的水电解用电极，由于由上述海绵状钛片材构成，因此液体和气体的流通性优异且与其他部件的接触性优异，从而能够减小与相邻的其他部件(离子交换膜及催化剂层、集电板)的接触电阻，能够高效且稳定地进行水的电解。
本发明的水电解装置的特征在于，具备上述水电解用电极。
根据具有该构成的水电解用电极，由于具备由上述海绵状钛片材构成的水电解用电极，因此液体和气体的流通性优异且与其他部件的接触性优异，从而能够减小与相邻的其他部件(离子交换膜及催化剂层、集电板)的接触电阻，能够高效且稳定地进行水的电解。
根据本发明，可以提供一种能够与相邻的其他部件充分接触且能够使液体和气体等流体良好地流通并扩散的海绵状钛片材及由该海绵状钛片材构成的水电解用电极、水电解装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的海绵状钛片材的一例的说明图。
图2是表示图1所示的海绵状钛片材的制造方法的一例的流程图。
图3是本发明的实施方式的水电解装置的概略说明图。
图4是表示实施例中测定平均厚度的部位的说明图。
图5是表示在实施例中根据压缩应力-应变线图来求出抗压强度及弹性变形区域的顺序的说明图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式的海绵状钛片材及水电解用电极、水电解装置进行说明。
本实施方式的海绵状钛片材10例如用作固体高分子型燃料电池(PEFC)的阴极电极、水电解装置的阳极电极、用于锂离子电池或锂离子电容器的电极材等通电部件。
在本实施方式中，如后述，用作构成图3所示的水电解装置(水电解装置)的气体扩散层(GDL)的电极。
如图1所示，本实施方式的海绵状钛片材10为多孔体，具备呈三维网状结构的骨架部11和被该骨架部11包围的气孔部16。
并且，被骨架部11包围的气孔部16具有连通气孔，所述连通气孔彼此连通且朝向海绵状钛片材10的外部开口。
该海绵状钛片材10例如由钛烧结体构成，所述钛烧结体通过烧结含钛的钛烧结原料而成。
并且，在本实施方式的海绵状钛片材10中，其气孔率P在70％以上且95％以下的范围内。另外，海绵状钛片材10的气孔率P通过下式算出。
P(％)＝(1-(W/(V×DT)))×100
W：海绵状钛片材10的质量(g)
V：海绵状钛片材10的体积(cm3)
DT：构成海绵状钛片材10的钛或钛合金的真密度(g/cm3)
此外，在本实施方式的海绵状钛片材10中，平均气孔直径R在50μm以上且600μm以下的范围内。另外，海绵状钛片材10的平均气孔直径R为进行截面观察之后从其观察图像中根据气孔部16的截面积求出的圆当量直径(直径)。
并且，在本实施方式的海绵状钛片材10中，根据平均厚度t和翘曲量w算出的平面度F＝w/t为1以下。
另外，关于平均厚度t，例如优选在切成40mm见方以上的面积之后，在距端部10mm的位置的四处以上的范围内测定厚度来算出。并且，关于翘曲量w，优选通过使用三维测定器对测定了平均厚度的试样进行图像处理来算出。
只要满足平面度F＝w/t为1以下，则本实施方式的海绵状钛片材10的平均厚度并无限定，优选为0.1mm～5mm左右，更优选为0.1mm～3mm左右，进一步优选为0.3mm～2mm左右。
此外，在本实施方式的海绵状钛片材10中，优选抗压强度(压缩时的压曲弹性极限应力)为1MPa以上。
并且，在本实施方式的海绵状钛片材10中，优选根据抗压强度-应变线图求出的由多孔体结构产生的弹性变形区域的应变量的范围为2％以上。
以下，对在本实施方式的海绵状钛片材10中如上所述那样规定气孔率、平均气孔直径、平面度、抗压强度、弹性变形区域的应变量的理由进行说明。
(气孔率P)
在本实施方式的海绵状钛片材10中，在气孔率P小于70％的情况下，气体和液体的流通受阻，有可能无法充分扩散。另一方面，若气孔率P超过95％，则会导致强度不足，有可能会在处理时或使用时容易破损。
因此，在本实施方式中，将海绵状钛片材10的气孔率P设定在70％以上且95％以下的范围内。
另外，为了进一步促进气体和液体的流通，优选将气孔率P的下限设为75％以上，更优选设为80％以上。另一方面，为了进一步确保海绵状钛片材10的强度，优选将气孔率P的上限设为93％以下，更优选设为90％以下。
(平均气孔直径R)
在本实施方式的海绵状钛片材10中，在平均气孔直径R小于50μm的情况下，气体和液体的流通受阻，有可能无法充分扩散。另一方面，若平均气孔直径R超过600μm，则与其他部件的接触点会不足，接触电阻有可能会增加。
因此，在本实施方式中，将海绵状钛片材10的平均气孔直径R设定在50μm以上且600μm以下的范围内。
另外，为了进一步促进气体和液体的流通，优选将平均气孔直径R的下限设为100μm以上，更优选设为200μm以上。另一方面，为了进一步确保与其他部件的接触点，优选将平均气孔直径R的上限设为550μm以下，更优选设为500μm以下。
(平面度F)
在本实施方式的海绵状钛片材10中，若根据平均厚度t和翘曲量w算出的平面度F＝w/t超过1，则与其他部件的接触会不充分，有可能会导致接触电阻增加。
因此，在本实施方式中，将海绵状钛片材10的平面度F设定在1以下的范围内。
另外，为了与其他部件更充分地接触，优选将海绵状钛片材10的平面度F设为0.8以下，更优选设为0.5以下，进一步优选设为0.4以下。
(抗压强度)
关于本实施方式的海绵状钛片材10，例如像图3所示，由于被夹持在其他部件之间使用，因此会被施加压缩载荷。
因此，在本实施方式的海绵状钛片材10中，若抗压强度为1MPa以上，则即使在被夹持在其他部件之间的情况下，也不会轻易地破损，从而能够稳定地使用。
另外，本实施方式的海绵状钛片材10的抗压强度(压缩时的压曲弹性极限应力)优选为1.2MPa以上，更优选为1.5MPa以上。
在此，抗压强度通过如下方法来算出(参考图5)：将样品切成2.5mm见方，使用压缩试验机(Minebea CO.,LTD.制、Techono Graph TG-20kNB)来测定应力-应变曲线，算出低应变区域内的线性区域与高应变区域内的线性区域的交点作为抗压强度。
(弹性变形区域的应变量)
关于本实施方式的海绵状钛片材10，如上所述，被夹持在其他部件之间使用。因此，在由其他部件夹持的情况下，为了使其他部件与海绵状钛片材10良好地接触，优选对于由其他部件施加的压缩载荷发生弹性变形，而不是轻易地发生塑性变形。
因此，在本实施方式的海绵状钛片材10中，在根据抗压强度-应变线图求出的由多孔体结构产生的弹性变形区域的应变量的范围为2％以上的情况下，与其他部件的接触会变得更加良好。
另外，本实施方式的海绵状钛片材10的弹性变形区域的应变量优选为4％以上，更优选为5％以上，进一步优选为6％以上。
在此，抗压强度-应变线图通过使用压缩试验机(Minebea CO.,LTD.制、TechonoGraph TG-20kNB)将切成2.5mm见方的样品从0加压至18MPa并测定这时候的海绵状钛片材10的应变量而得到。得到的抗压强度-应变线图中存在由钛多孔材的骨架结构的柔韧性产生的低应变区域内的弹性区域和骨架结构被部分破坏的高应变区域内的非弹性区域。对两个区域进行线性回归，算出其交点作为抗压强度。由多孔体结构产生的弹性变形区域的应变量为达到抗压强度时的应变量。
接着，参考图2的流程图对本实施方式的海绵状钛片材10的制造方法进行说明。
(含钛浆料形成工序S01)
首先，作为原料粉末，准备由钛或钛合金构成的钛粉末。在本实施方式中，准备了氢化钛粉末或通过将氢化钛粉末脱氢而制作出的纯钛粉末。
在该原料粉末中混合水溶性树脂粘合剂、有机溶剂、增塑剂、作为溶剂的水且根据情况混合表面活性剂来制作含钛浆料。
作为水溶性树脂粘合剂，例如可以使用甲基纤维素。
作为有机溶剂，例如可以使用新戊烷、己烷及丁烷。
作为增塑剂，例如可以使用甘油及乙二醇。
作为表面活性剂，例如可以使用烷基苯磺酸盐。
相对于含钛浆料的总质量，纯钛粉末的含量优选为50质量％～80质量％，更优选为55质量％～75质量％。
相对于含钛浆料的总质量，水溶性树脂粘合剂的含量优选为1质量％～5质量％，更优选为2质量％～3质量％。
相对于含钛浆料的总质量，有机溶剂的含量优选为1质量％～4质量％，更优选为2质量％～3质量％。
相对于含钛浆料的总质量，增塑剂的含量优选为1质量％～4质量％，更优选为2质量％～3质量％。
相对于含钛浆料的总质量，水的含量优选为20质量％～60质量％，更优选为25质量％～50质量％。
相对于含钛浆料的总质量，表面活性剂的含量优选为0质量％～5质量％，更优选为1质量％～4质量％。
(片成型体形成工序S02)
接着，通过刮刀法等将上述含钛浆料成型为片状，形成片成型体。
片成型体的厚度优选为0.1mm～10mm左右，更优选为0.2mm～8mm左右。
(发泡工序S03)
接着，使上述片成型体发泡，制作海绵状生坯成型体。
片成型体的发泡例如可以通过如下方式来实施：将该片成型体供给至恒温恒湿浴，在此，在以温度：25～50℃左右(优选为40℃)、湿度：70～100％左右(优选为90％)保持3～30分钟左右(优选为20分钟)的条件下使其发泡之后，进行以温度：30～90℃左右(优选为80℃)保持5～300分钟左右(优选为15分钟)的条件的暖风干燥。
(脱脂工序S04)
接着，将上述海绵状生坯成型体放置在氧化锆制板上，并在真空气氛下对其进行加热，由此进行脱脂处理来获得脱脂处理体。
脱脂工序中的加热温度优选为200℃～550℃左右，更优选为350℃～500℃左右。
脱脂工序中的加热时间优选为1分钟～200分钟左右，更优选为2分钟～15分钟左右。
(烧结工序S05)
接着，将上述脱脂处理体在真空气氛下冷却至50℃以下之后在真空气氛下进行烧结或不进行冷却而在真空气氛下进行烧结，来制作烧结体。
烧结工序中的加热温度例如优选为1000℃～1300℃左右，更优选为1120℃～1250℃左右。
烧结工序中的加热时间优选为1小时～4小时左右，更优选为2小时～3小时左右。
(整平工序S06)
接着，在900℃以上且1100℃以下的温度范围内，将上述烧结体保持10分钟以上且300分钟以下的范围内的时间。通过该热处理，能够减少烧结体的翘曲，从而能够使平面度F为1以下。
通过上述制造方法，可制造本实施方式的海绵状钛片材10。
接着，将本实施方式的水电解用电极及水电解装置的概略图示于图3。另外，本实施方式的水电解装置为电解效率高且生成时的氢纯度高的固体高分子型水分解装置。
如图3所示，本实施方式的水电解装置30具备水电解槽31，所述水电解槽31具备对置配置的阳极32及阴极33和配置于这些阳极32与阴极33之间的离子渗透膜34。另外，在离子渗透膜34的两面(与阳极32的接触面及与阴极33的接触面)分别形成有催化剂层35、36。
在此，阴极33、离子渗透膜34、催化剂层35、36可以应用在以往的一般固体高分子型水电解装置中使用的阴极、离子渗透膜、催化剂层。
并且，上述阳极32为本实施方式的水电解用电极。该阳极32(水电解用电极)由上述本实施方式的海绵状钛片材10构成。
在上述水电解装置30(水电解槽31)中，如图3所示，从阳极32侧供给水(H2O)，并且对阳极32及阴极33通电。其结果，通过水的电解产生的氧(O2)从阳极32排出，氢(H2)从阴极33排出。
在此，如上所述，在阳极32中，流通有水(液体)和氧(气体)，因此为了使这些液体及气体稳定地流通，优选具有高气孔率。并且，由于阳极32暴露于氧中，因此要求优异的耐蚀性。因此，由本实施方式的海绵状钛片材10构成的水电解用电极尤其适合作为阳极32。
根据如上构成的本实施方式的海绵状钛片材10，呈具有连通气孔的三维网状结构，所述连通气孔在所述海绵状钛片材10的表面开口且与内部的气孔连通，所述海绵状钛片材10的气孔率P在70％以上且95％以下的范围内，平均气孔直径R在50μm以上且600μm以下的范围内，因此能够使液体和气体良好地流通并扩散。
并且，根据平均厚度t和翘曲量w算出的平面度F＝w/t为1以下，因此能够使海绵状钛片材10与相邻的其他部件良好地接触。
在本实施方式的海绵状钛片材10中，若抗压强度为1MPa以上，则例如即使该海绵状钛片材10被施加压缩载荷，也能够抑制破损等，从而能够稳定地使用。
此外，在本实施方式的海绵状钛片材10中，在根据抗压强度-应变线图求出的线弹性变形区域的应变量的范围为2％以上的情况下，弹性变形区域的应变量较大，即使在被施加载荷的情况下，也不会轻易地发生塑性变形。因此，在利用其他部件夹持海绵状钛片材10的情况下，能够使其他部件与海绵状钛片材10良好地接触。
此外，本实施方式的水电解用电极由上述海绵状钛片材10构成，并且用作阳极32，因此液体和气体的流通性优异且与其他部件的接触性优异，从而能够减小与相邻的离子渗透膜34及催化剂层36的接触电阻，能够高效且稳定地进行水电解。
在本实施方式的水电解装置30中，将由上述海绵状钛片材10构成的水电解用电极用于阳极32，因此液体和气体的流通性优异且与其他部件的接触性优异，从而能够减小与相邻的离子渗透膜34及催化剂层36的接触电阻，能够高效且稳定地进行水电解。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，可以在不脱离本发明的技术思想的范围内适当进行变更。
例如，在本实施方式中，以图3所示的结构的水电解装置(水电解槽)为例进行了说明，但并不限定于此，只要具备由本实施方式的海绵状钛片材构成的水电解用电极，则也可以为其他结构的水电解装置(水电解槽)。
并且，也可以将本发明的海绵状钛片材用于水电解装置以外的其他用途。
实施例
以下，对为了确认本发明的效果而进行的确认实验的结果进行说明。
本发明例1
含钛浆料形成工序S01
在通过将氢化钛粉末脱氢而制作出的纯钛粉末(Toho Titanium Co.,Ltd.制、商品名TC-459)30g中混合作为水溶性树脂粘合剂的METOLOSE 90SH(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制)1.5g、作为有机溶剂的特级己烷(Kanto Chemical Co.,Inc.制)0.8g、作为增塑剂的特级甘油(Kanto Chemical Co.,Inc.制)0.8g、作为表面活性剂的十二烷基苯磺酸钠(Hayashi Pure Chemical Ind.,Ltd.制)0.8g、作为溶剂的净化水W-20(TRUSCONakayama Corporation制)20g，制作了含钛浆料。
片成型体形成工序S02
通过刮刀法等将所述含钛浆料成型成宽度120mm、长度300mm、厚度1.0mm的片状。
发泡工序S03
在恒温恒湿浴内，在以温度：40℃、湿度：90％保持20分钟的条件下使所述片成型体发泡之后，进行以80℃保持15分钟的条件的暖风干燥，制作了海绵状生坯成型体。
脱脂工序S04
将所述海绵状生坯成型体放置在氧化锆制板(AZ ONE Corporation制、Zr系列)上，并在真空气氛下以400℃加热100分钟，得到脱脂处理体。
烧结工序S05
接着，将所述脱脂处理体在真空气氛下冷却至50℃之后，在真空气氛下以1150℃烧结180分钟，得到烧结体。
整平工序S06
接着，将所述烧结体以1000℃保持60分钟，得到海绵状片材(钛材)。
本发明例2～5
通过与本发明例1同样的方法制作了具有表1中记载的气孔率、平均气孔直径、平均厚度、翘曲量、平面度的钛材(海绵状片材)。另外，整平工序S06是以表1中记载的处理温度及处理时间实施的。
比较例1
未实施整平工序S06，除此之外，通过与本发明例1相同的方法得到海绵状片材。
比较例2
对钛板(The Nilaco Corporation制、商品名TI-453552)进行冲压加工，得到冲孔金属件(宽度40mm×长度40mm×厚度2.0mm)。另外，孔径为5mm，孔的间距为6mm。
对本发明例1～5及比较例1～2的钛材评价了以下项目。
将评价结果示于表1。
(气孔率P)
如实施方式的栏中记载那样，是通过下式算出的。
P(％)＝(1-(W/(V×DT)))×100
W：钛材的质量(g)
V：钛材的体积(cm3)
DT：钛的真密度4.5g/cm3
(平均气孔直径R)
从上述钛材采集截面观察用试样，并通过扫描式电子显微镜或X射线透视测定拍摄了该试样的截面观察图像。从该图像中，根据气孔部的面积算出了圆当量直径(直径)。
(平面度F)
将上述钛材切成40mm见方的测定片，并且如图4所示，通过千分尺在距测定片的各端部10mm的位置的四个部位测定厚度，算出了平均厚度t。
并且，翘曲量w是使用三维形状测定装置(KEYENCE CORPORATION制VL300)且通过图像处理来测定的。
并且，根据平均厚度t和翘曲量w算出了平面度F＝w/t。
(抗压强度及弹性变形区域的应变量)
从上述钛材采集测定试样来实施压缩试验，如图5所示，得到抗压强度-应变线曲线，求出了抗压强度及弹性变形区域的应变量。
压缩试验通过如下方式来实施：使用压缩试验机(Minebea CO.,LTD.制、TechonoGraph TG-20kNB)，将切成2.5mm见方的样品从0加压至18MPa，并测定这时候的海绵状钛片材10的应变量。
(电阻)
使本发明例及比较例的各样品(35mm×15mm)与碳纸接触，并利用铜板将其夹住。在对铜板施加1MPa的载荷的状态下，在碳纸与样品之间通入1A的直流电流，测定了接触电阻。
[表1]
Figure BDA0003842641120000121
比较例1未实施整平加工，因此平面度超过1。测定电阻时，碳纸破损，从而未能测定准确的接触电阻值。当组装到电池中时，有可能会捅破离子交换膜等，从而不适合作为电极。
比较例2由冲孔金属件构成，弹性变形区域的应变量为1％。因此，组装到电池中时，对其他部件的形状追随性较差，从而不适合作为电极。
相对于此，在实施整平加工且平面度为1以下的本发明例1～5中，弹性变形区域的应变量为2％以上，柔软性优异。并且，气孔率也高，并且抗压强度优异。此外，电阻值也足够低。
产业上的可利用性
根据本发明例，可以提供一种能够与相邻的其他部件充分接触且能够使液体和气体等流体良好地流通并扩散的海绵状钛片材及由该海绵状钛片材构成的水电解用电极、水电解装置。
符号说明
10 海绵状钛片材
30 水电解装置
32 阳极(水电解用电极)

Claims (5)

1.一种海绵状钛片材，由钛或钛合金的烧结体构成，并且呈具有连通气孔的三维网状结构，所述连通气孔在所述海绵状钛片材的表面开口且与内部的气孔连通，所述海绵状钛片材的特征在于，
气孔率在70％以上且95％以下的范围内，平均气孔直径在50μm以上且600μm以下的范围内，
根据平均厚度t和翘曲量w算出的平面度F＝w/t为1以下。
2.根据权利要求1所述的海绵状钛片材，其特征在于，
抗压强度为1MPa以上。
3.根据权利要求1或2所述的海绵状钛片材，其特征在于，
根据抗压强度-应变线图求出的由多孔体结构产生的弹性变形区域的应变量的范围为2％以上。
4.一种水电解用电极，其特征在于，由权利要求1至3中任一项所述的海绵状钛片材构成。
5.一种水电解装置，其特征在于，具备权利要求4所述的水电解用电极。
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