JP2001233683A - 多孔質体及びその製造方法 - Google Patents
多孔質体及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2001233683A JP2001233683A JP2000052136A JP2000052136A JP2001233683A JP 2001233683 A JP2001233683 A JP 2001233683A JP 2000052136 A JP2000052136 A JP 2000052136A JP 2000052136 A JP2000052136 A JP 2000052136A JP 2001233683 A JP2001233683 A JP 2001233683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slurry
- porous body
- pore
- porosity
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
- C04B38/0615—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances the burned-out substance being a monolitic element having approximately the same dimensions as the final article, e.g. a porous polyurethane sheet or a prepreg obtained by bonding together resin particles
- C04B38/062—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances the burned-out substance being a monolitic element having approximately the same dimensions as the final article, e.g. a porous polyurethane sheet or a prepreg obtained by bonding together resin particles the burned-out substance being formed in situ, e.g. by polymerisation of a prepolymer composition containing ceramic powder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00405—Materials with a gradually increasing or decreasing concentration of ingredients or property from one layer to another
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0081—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00853—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in electrochemical cells or batteries, e.g. fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 剥離による強度の低下のない気孔径が分布す
る多孔質体を提供し、その製造方法をも提供すること。 【解決手段】 気孔径及び／又は気孔率が一方向に連続
的に変化する連通孔を有することとした多孔質体。骨格
粒子、ゲル化剤、気孔形成材を含むゲルキャスティング
スラリをキャビティ内に流し込み、そのスラリ中の骨格
粒子及び／又は気孔形成材を重力及び／又は浮力で分別
した後、そのスラリを固化し、焼成することにより、気
孔径及び／又は気孔率が一方向に連続的に変化する連通
孔を有する多孔質体を得ることとした多孔質体の製造方
法。
る多孔質体を提供し、その製造方法をも提供すること。 【解決手段】 気孔径及び／又は気孔率が一方向に連続
的に変化する連通孔を有することとした多孔質体。骨格
粒子、ゲル化剤、気孔形成材を含むゲルキャスティング
スラリをキャビティ内に流し込み、そのスラリ中の骨格
粒子及び／又は気孔形成材を重力及び／又は浮力で分別
した後、そのスラリを固化し、焼成することにより、気
孔径及び／又は気孔率が一方向に連続的に変化する連通
孔を有する多孔質体を得ることとした多孔質体の製造方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質体及びその
製造方法に関し、特に連通孔を有する多孔質体及びその
製造方法に関する。
製造方法に関し、特に連通孔を有する多孔質体及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連通孔を有する多孔質体は、その構造中
に分布する個々の気孔が互いにつながっているものであ
るので、部材の一面から他面へと流体が通過する、例え
ば、流体フィルタ、触媒担体、燃料電池用電極材などに
用いられている。
に分布する個々の気孔が互いにつながっているものであ
るので、部材の一面から他面へと流体が通過する、例え
ば、流体フィルタ、触媒担体、燃料電池用電極材などに
用いられている。
【０００３】この多孔質体を製造する方法としては、ゲ
ルキャスティングを利用する方法が知られており、具体
的には、以下に示す方法である。
ルキャスティングを利用する方法が知られており、具体
的には、以下に示す方法である。
【０００４】それは、先ず、キャビティ内に樹脂ビーズ
を充填しておき、そのビーズを圧縮・接触させた状態で
溶剤を流し込んでビーズ表面を溶解・結着させた後に、
スラリを流し込んで固化させる。ここで溶剤を再び流し
込んで残ったビーズを溶解・溶出させる。得られた固化
体を乾燥・焼成することで焼成体全体に均一に気孔が分
布した連通孔を有する多孔質体を得る方法である。
を充填しておき、そのビーズを圧縮・接触させた状態で
溶剤を流し込んでビーズ表面を溶解・結着させた後に、
スラリを流し込んで固化させる。ここで溶剤を再び流し
込んで残ったビーズを溶解・溶出させる。得られた固化
体を乾燥・焼成することで焼成体全体に均一に気孔が分
布した連通孔を有する多孔質体を得る方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法で得られた多孔質体は、キャビティ内にビーズを均一
に存在させることから、気孔が均一に分布した連通孔を
有する多孔質体となるので、気孔分布状態が部位により
異なっていることが必要な用途に用いられる場合には、
それに用い難いという問題がある。
法で得られた多孔質体は、キャビティ内にビーズを均一
に存在させることから、気孔が均一に分布した連通孔を
有する多孔質体となるので、気孔分布状態が部位により
異なっていることが必要な用途に用いられる場合には、
それに用い難いという問題がある。
【０００６】例えば、燃料電池の電極材として使用する
場合には、流体透過量が大きく、かつ電解質を成膜する
側には大きな気孔が存在しないことが要求されるが、そ
のためには、電解質側はその表面に大きい気孔が存在す
ると、成膜する電解質膜のポアの原因となるため、大き
な気孔が存在しないことが望ましく、その反対側は、流
体透過量が大きくなるように大きな気孔が存在すること
が望ましい。
場合には、流体透過量が大きく、かつ電解質を成膜する
側には大きな気孔が存在しないことが要求されるが、そ
のためには、電解質側はその表面に大きい気孔が存在す
ると、成膜する電解質膜のポアの原因となるため、大き
な気孔が存在しないことが望ましく、その反対側は、流
体透過量が大きくなるように大きな気孔が存在すること
が望ましい。
【０００７】この要求に対して上記の多孔質体では、気
孔分布状態が均一であるため、比較的大きな気孔が分布
しているのであれば、流体透過量は多いものの、その表
面に成膜する電解質膜のポアの原因となる。逆に、比較
的小さな気孔が分布しているのであれば、その表面に成
膜する電解質膜のポアの発生は抑えられるものの、流体
透過量は少なくなる。これに対応するため、多孔質体の
厚さを薄くして流体透過量を多くすることができるが、
この薄くすることにより多孔質体の破壊応力が低下して
しまう。
孔分布状態が均一であるため、比較的大きな気孔が分布
しているのであれば、流体透過量は多いものの、その表
面に成膜する電解質膜のポアの原因となる。逆に、比較
的小さな気孔が分布しているのであれば、その表面に成
膜する電解質膜のポアの発生は抑えられるものの、流体
透過量は少なくなる。これに対応するため、多孔質体の
厚さを薄くして流体透過量を多くすることができるが、
この薄くすることにより多孔質体の破壊応力が低下して
しまう。
【０００８】このような問題を解決するため、原料の配
合を調製した２種類の坏土を積層して押出成形し、これ
を焼成することにより、気孔率が異なる２層が積層され
た多孔質体を得る方法が提案されている（特許番号：第
２８２１９６号）。これによって気孔率の小さい側では
電解質膜のポアが抑えられ、気孔率の大きい側では大き
な流体通過量が確保される。しかしながら、この方法で
得られた多孔質体は、積層しているため界面が不連続面
となっており、その界面が剥離することにより強度が低
下するという問題がある。
合を調製した２種類の坏土を積層して押出成形し、これ
を焼成することにより、気孔率が異なる２層が積層され
た多孔質体を得る方法が提案されている（特許番号：第
２８２１９６号）。これによって気孔率の小さい側では
電解質膜のポアが抑えられ、気孔率の大きい側では大き
な流体通過量が確保される。しかしながら、この方法で
得られた多孔質体は、積層しているため界面が不連続面
となっており、その界面が剥離することにより強度が低
下するという問題がある。
【０００９】本発明は、上述した多孔質体が有する課題
に鑑みなされたものであって、その目的は、剥離による
強度の低下のない気孔径が分布する多孔質体を提供し、
その製造方法をも提供することにある。
に鑑みなされたものであって、その目的は、剥離による
強度の低下のない気孔径が分布する多孔質体を提供し、
その製造方法をも提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため鋭意研究した結果、多孔質体の製法をゲル
キャスティング法で行い、そのスラリ中の骨格粒子、気
孔形成材を重力及び／又は浮力で分別した固化体を焼成
すれば、剥離による強度の低下のない気孔径が分布する
多孔質体が得られるとの知見を得て本発明を完成するに
至った。
達成するため鋭意研究した結果、多孔質体の製法をゲル
キャスティング法で行い、そのスラリ中の骨格粒子、気
孔形成材を重力及び／又は浮力で分別した固化体を焼成
すれば、剥離による強度の低下のない気孔径が分布する
多孔質体が得られるとの知見を得て本発明を完成するに
至った。
【００１１】即ち本発明は、（１）気孔径及び／又は気
孔率が一方向に連続的に変化する連通孔を有することを
特徴とする多孔質体（請求項１）とし、（２）骨格粒
子、ゲル化剤を含むゲルキャスティングスラリをキャビ
ティ内に流し込み、そのスラリ中の骨格粒子を重力及び
／または浮力で分別した後、そのスラリを固化し、焼成
することにより、気孔径及び／又は気孔率が一方向に連
続的に変化する連通孔を有する多孔質体を得ることを特
徴とする多孔質体の製造方法（請求項２）とし、（３）
骨格粒子、ゲル化剤、気孔形成材を含むゲルキャスティ
ングスラリをキャビティ内に流し込み、そのスラリ中の
骨格粒子及び／又は気孔形成材を重力及び／又は浮力で
分別した後、そのスラリを固化し、焼成することによ
り、気孔径及び／又は気孔率が一方向に連続的に変化す
る連通孔を有する多孔質体を得ることを特徴とする多孔
質体の製造方法（請求項３）とすることを要旨とする。
以下さらに詳細に説明する。
孔率が一方向に連続的に変化する連通孔を有することを
特徴とする多孔質体（請求項１）とし、（２）骨格粒
子、ゲル化剤を含むゲルキャスティングスラリをキャビ
ティ内に流し込み、そのスラリ中の骨格粒子を重力及び
／または浮力で分別した後、そのスラリを固化し、焼成
することにより、気孔径及び／又は気孔率が一方向に連
続的に変化する連通孔を有する多孔質体を得ることを特
徴とする多孔質体の製造方法（請求項２）とし、（３）
骨格粒子、ゲル化剤、気孔形成材を含むゲルキャスティ
ングスラリをキャビティ内に流し込み、そのスラリ中の
骨格粒子及び／又は気孔形成材を重力及び／又は浮力で
分別した後、そのスラリを固化し、焼成することによ
り、気孔径及び／又は気孔率が一方向に連続的に変化す
る連通孔を有する多孔質体を得ることを特徴とする多孔
質体の製造方法（請求項３）とすることを要旨とする。
以下さらに詳細に説明する。
【００１２】本発明の多孔質体は、上記で述べたように
一方の側が気孔径及び／又は気孔率が大きく、他方の側
は気孔径及び／又は気孔率が小さい、気孔径及び／又は
気孔率が一方向に連続的に変化する連通孔を有する多孔
質体である。そのため、気孔径が小さい側を電解質の成
膜側とすれば、電解質膜のポアの発生が抑えられ、その
反対側は、大きな流体透過量が確保される多孔質体とな
り、しかもその多孔質体には不連続面がないので、剥離
が生じず、剥離による強度の低下はない。
一方の側が気孔径及び／又は気孔率が大きく、他方の側
は気孔径及び／又は気孔率が小さい、気孔径及び／又は
気孔率が一方向に連続的に変化する連通孔を有する多孔
質体である。そのため、気孔径が小さい側を電解質の成
膜側とすれば、電解質膜のポアの発生が抑えられ、その
反対側は、大きな流体透過量が確保される多孔質体とな
り、しかもその多孔質体には不連続面がないので、剥離
が生じず、剥離による強度の低下はない。
【００１３】そのような多孔質体は、製法をゲルキャス
ティング法とし、そのスラリ中の骨格粒子及び／又は気
孔形成材をそれに加わる重力及び／又は浮力を利用して
分別し、それを固化し、焼成することにより作製するこ
とができる。
ティング法とし、そのスラリ中の骨格粒子及び／又は気
孔形成材をそれに加わる重力及び／又は浮力を利用して
分別し、それを固化し、焼成することにより作製するこ
とができる。
【００１４】その製造方法としては、具体的には、気孔
形成材を用いない場合には、骨格粒子、ゲル化剤を含む
ゲルキャスティングスラリをキャビティ内に流し込み、
そのスラリ中の骨格粒子を重力及び／又は浮力で分別し
た後、そのスラリを固化し、焼成することにより、多孔
質体を得る方法である。
形成材を用いない場合には、骨格粒子、ゲル化剤を含む
ゲルキャスティングスラリをキャビティ内に流し込み、
そのスラリ中の骨格粒子を重力及び／又は浮力で分別し
た後、そのスラリを固化し、焼成することにより、多孔
質体を得る方法である。
【００１５】気孔形成材を用いる場合には、骨格粒子、
ゲル化剤、気孔形成材を含むゲルキャスティングスラリ
をキャビティ内に流し込み、そのスラリ中の骨格粒子及
び／又は気孔形成材を重力及び／又は浮力で分別した
後、そのスラリを固化し、焼成することにより、多孔質
体を得る方法である。
ゲル化剤、気孔形成材を含むゲルキャスティングスラリ
をキャビティ内に流し込み、そのスラリ中の骨格粒子及
び／又は気孔形成材を重力及び／又は浮力で分別した
後、そのスラリを固化し、焼成することにより、多孔質
体を得る方法である。
【００１６】用いる骨格粒子としては、単一の骨格粒子
を用いる場合には、その骨格粒子を造粒や仮焼などの手
段で粒径分布を広げた骨格粒子とする。その骨格粒子中
の比較的小径の粒子は、スラリ中の沈降挙動が緩慢であ
るので、実質上均一に分布するが、比較的粗大な粒子
は、スラリ中で比較的容易に沈降するので、それによっ
て形成される気孔径が分布する。
を用いる場合には、その骨格粒子を造粒や仮焼などの手
段で粒径分布を広げた骨格粒子とする。その骨格粒子中
の比較的小径の粒子は、スラリ中の沈降挙動が緩慢であ
るので、実質上均一に分布するが、比較的粗大な粒子
は、スラリ中で比較的容易に沈降するので、それによっ
て形成される気孔径が分布する。
【００１７】複数の骨格粒子を用いる場合には、骨格粒
子ごとに粒径分布を有しているので、それが合わされば
粒径分布が広がるため、そのままでもよく、あるいは造
粒や仮焼などの手段でさらに粒径分布を広げてもよい。
また、骨格粒子ごとに比重が異なるので、特に比重が小
さく、かつ粒径が小さい粒子は、スラリ中の沈降挙動が
緩慢であるので、実質上均一に分布するが、特に比重が
大きく、かつ粒径が大きな粒子は、スラリ中で比較的容
易に沈降する。
子ごとに粒径分布を有しているので、それが合わされば
粒径分布が広がるため、そのままでもよく、あるいは造
粒や仮焼などの手段でさらに粒径分布を広げてもよい。
また、骨格粒子ごとに比重が異なるので、特に比重が小
さく、かつ粒径が小さい粒子は、スラリ中の沈降挙動が
緩慢であるので、実質上均一に分布するが、特に比重が
大きく、かつ粒径が大きな粒子は、スラリ中で比較的容
易に沈降する。
【００１８】気孔形成材については、樹脂ビーズや澱粉
に代表される炭水化物から成る気孔形成材では、一般的
に球状、あるいは塊状であり、また、比重が小さく、粒
径も比較的大きいことから、スラリ中で比較的容易に浮
上する。一方、カーボンのような先ほどの気孔形成材よ
り比重が大きな気孔形成材を用いる場合であっても、カ
ーボンブラックのように微細な粒子を用いれば、あるい
は鱗片状カーボンのように流体中での抵抗が大きな粒子
を用いれば、スラリ中で実質上均一に分布することにな
る。
に代表される炭水化物から成る気孔形成材では、一般的
に球状、あるいは塊状であり、また、比重が小さく、粒
径も比較的大きいことから、スラリ中で比較的容易に浮
上する。一方、カーボンのような先ほどの気孔形成材よ
り比重が大きな気孔形成材を用いる場合であっても、カ
ーボンブラックのように微細な粒子を用いれば、あるい
は鱗片状カーボンのように流体中での抵抗が大きな粒子
を用いれば、スラリ中で実質上均一に分布することにな
る。
【００１９】上記のような骨格粒子あるいは気孔形成材
を単独もしくは併用して気孔径の分布、気孔率を調整す
る。骨格粒子と気孔形成材を併用する場合には、例え
ば、樹脂ビーズと造粒仮焼した単一の骨格粒子を用いた
場合、樹脂ビーズは浮上する一方、骨格粒子の中の比較
的粗大な粒子は沈降する。その結果、造粒仮焼した骨格
粒子単独の場合には、比較的微細な気孔径及び小さな気
孔率を有する部分と、比較的粗大な気孔径及び大きな気
孔率を有する部分と、それらの中間部分とで構成される
のに対して、この比較的微細な気孔径及び小さな気孔率
を有する部分を、比較的微細な骨格粒子の中に樹脂ビー
ズが混入して比較的大きな気孔径と気孔率を有する部分
に変えることが可能となる。
を単独もしくは併用して気孔径の分布、気孔率を調整す
る。骨格粒子と気孔形成材を併用する場合には、例え
ば、樹脂ビーズと造粒仮焼した単一の骨格粒子を用いた
場合、樹脂ビーズは浮上する一方、骨格粒子の中の比較
的粗大な粒子は沈降する。その結果、造粒仮焼した骨格
粒子単独の場合には、比較的微細な気孔径及び小さな気
孔率を有する部分と、比較的粗大な気孔径及び大きな気
孔率を有する部分と、それらの中間部分とで構成される
のに対して、この比較的微細な気孔径及び小さな気孔率
を有する部分を、比較的微細な骨格粒子の中に樹脂ビー
ズが混入して比較的大きな気孔径と気孔率を有する部分
に変えることが可能となる。
【００２０】このように、多孔質体中の気孔径分布や気
孔率は、骨格粒子や気孔形成材の種類、大きさ、それ以
外のスラリ構成成分の組み合わせ、あるいは温度、物理
的刺激などによっても変化させることが可能であるの
で、それらを組み合わせることにより、所望の気孔径分
布及び気孔率を有する多孔質体を作製することができ
る。
孔率は、骨格粒子や気孔形成材の種類、大きさ、それ以
外のスラリ構成成分の組み合わせ、あるいは温度、物理
的刺激などによっても変化させることが可能であるの
で、それらを組み合わせることにより、所望の気孔径分
布及び気孔率を有する多孔質体を作製することができ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の多孔質体の作製について
述べると、先ず用意したキャビティ内にゲルキャスティ
ングスラリを流し込む。キャビティは、スラリを室温で
放置、あるいは所定温度に加熱することによって分散媒
を吸収しないで完全に固化させるものであるので、分散
媒の吸収性は不要なため、分散媒を吸収しない材質のキ
ャビティを用いる。
述べると、先ず用意したキャビティ内にゲルキャスティ
ングスラリを流し込む。キャビティは、スラリを室温で
放置、あるいは所定温度に加熱することによって分散媒
を吸収しないで完全に固化させるものであるので、分散
媒の吸収性は不要なため、分散媒を吸収しない材質のキ
ャビティを用いる。
【００２２】ゲルキャスティングに用いるスラリは、所
定のセラミックス材料あるいは金属材料から成る所定の
粒径分布を有する骨格粒子に、分散媒、ゲル化剤、分散
剤、必要があれば所定の気孔形成材を配合して混合する
ことにより得ることができる。セラミックス材料及び金
属材料は特に限定されず、キャスティング可能なもので
あれば、全て使用可能である。
定のセラミックス材料あるいは金属材料から成る所定の
粒径分布を有する骨格粒子に、分散媒、ゲル化剤、分散
剤、必要があれば所定の気孔形成材を配合して混合する
ことにより得ることができる。セラミックス材料及び金
属材料は特に限定されず、キャスティング可能なもので
あれば、全て使用可能である。
【００２３】用いるゲル化剤としては、例えば水溶性エ
ポキシ系樹脂などが挙げられる。このゲル化剤を焼失さ
せることによっても所定の気孔を形成することができ
る。この場合は、均一に分布するため、形成される気孔
は比較的小さく、均一に分布する。
ポキシ系樹脂などが挙げられる。このゲル化剤を焼失さ
せることによっても所定の気孔を形成することができ
る。この場合は、均一に分布するため、形成される気孔
は比較的小さく、均一に分布する。
【００２４】用いる気孔形成材としては、樹脂ビーズ、
澱粉、カーボンなどが挙げられる。その内樹脂ビーズあ
るいは澱粉を用いると、これらが球状あるいは塊状であ
るため、形成される気孔の形状も球状に近くなり、気孔
径は比較的大きくなる。また、樹脂ビーズあるいは澱粉
は、比較的粒径が大きく、かつ比重が小さいので、スラ
リ中の分散の安定性が劣り、長時間放置したり、振動を
加えると、スラリ上部へ移動する。この度合いは、粒径
が大きいほど、また、比重が小さいほど顕著となる。一
方、カーボンブラック、鱗片状のカーボンを用いると、
実質上均一に分布するため、形成される気孔は比較的小
さく、均一に分布する。
澱粉、カーボンなどが挙げられる。その内樹脂ビーズあ
るいは澱粉を用いると、これらが球状あるいは塊状であ
るため、形成される気孔の形状も球状に近くなり、気孔
径は比較的大きくなる。また、樹脂ビーズあるいは澱粉
は、比較的粒径が大きく、かつ比重が小さいので、スラ
リ中の分散の安定性が劣り、長時間放置したり、振動を
加えると、スラリ上部へ移動する。この度合いは、粒径
が大きいほど、また、比重が小さいほど顕著となる。一
方、カーボンブラック、鱗片状のカーボンを用いると、
実質上均一に分布するため、形成される気孔は比較的小
さく、均一に分布する。
【００２５】次いで、キャビティに流し込んだスラリは
例えば放置する、あるいは所定温度に加熱する、もしく
は必要に応じて振動などの処理した上で放置、あるいは
加熱することでスラリ中の骨格粒子、気孔形成材が重力
及び／又は浮力で分別されて固化する。これを乾燥し、
脱脂後、焼成することで気孔径及び／又は気孔率が分布
する剥離による強度の低下のない連通孔を有した多孔質
体が得られる。
例えば放置する、あるいは所定温度に加熱する、もしく
は必要に応じて振動などの処理した上で放置、あるいは
加熱することでスラリ中の骨格粒子、気孔形成材が重力
及び／又は浮力で分別されて固化する。これを乾燥し、
脱脂後、焼成することで気孔径及び／又は気孔率が分布
する剥離による強度の低下のない連通孔を有した多孔質
体が得られる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に挙げ、本発
明をより詳細に説明する。
明をより詳細に説明する。
【００２７】（１）多孔質体の作製 骨格粒子としてジルコニア粉末を１００重量部、ゲル化
剤として水溶性エポキシ樹脂を４０重量部、樹脂ビーズ
として代表粒径がφ７０μｍのスチロール樹脂ビーズを
１５重量部、これにイオン交換水を１５０重量部配合
し、これをボールミルにて混合してスラリを調製した。
このスラリをスチロール製のキャビティ内に流し込んで
封口してしばらく放置した。これを８０℃に加熱して固
化し、得られた固化体を脱脂し、これを焼成して多孔質
体を作製した。
剤として水溶性エポキシ樹脂を４０重量部、樹脂ビーズ
として代表粒径がφ７０μｍのスチロール樹脂ビーズを
１５重量部、これにイオン交換水を１５０重量部配合
し、これをボールミルにて混合してスラリを調製した。
このスラリをスチロール製のキャビティ内に流し込んで
封口してしばらく放置した。これを８０℃に加熱して固
化し、得られた固化体を脱脂し、これを焼成して多孔質
体を作製した。
【００２８】（２）評価 得られた多孔質体の気体透過率を自製治具で測定した。
その結果、気体透過率は、１．０×１０-1ｃｍ4・ｓｅ
ｃ-1・ｋｇ-1であり、この多孔質体が連通孔を有するこ
とが確認された。
その結果、気体透過率は、１．０×１０-1ｃｍ4・ｓｅ
ｃ-1・ｋｇ-1であり、この多孔質体が連通孔を有するこ
とが確認された。
【００２９】また、得られた多孔質体の気孔率分布を調
べるため、固化した固化体の成形時上側と下側の部分の
気孔率を水中アルキメデス法で測定した。その結果、上
側の部分は４１％で下側の部分は３６％であった。この
ことから、上側に樹脂ビーズが浮上して多く分布し、そ
のために上側がより大きな気孔率となることが確認され
た。
べるため、固化した固化体の成形時上側と下側の部分の
気孔率を水中アルキメデス法で測定した。その結果、上
側の部分は４１％で下側の部分は３６％であった。この
ことから、上側に樹脂ビーズが浮上して多く分布し、そ
のために上側がより大きな気孔率となることが確認され
た。
【００３０】さらに、得られた多孔質体を切断し、その
断面の気孔径の分布を調べた、その断面図を図１〜３に
示す。その結果、これら図に示すように、微細な気孔は
全体に分布しているが、粗大な気孔は成形時に上面とな
っていた側に上面に近づくほど多量に分布していて気孔
径が連続的に変化していることが認められた。
断面の気孔径の分布を調べた、その断面図を図１〜３に
示す。その結果、これら図に示すように、微細な気孔は
全体に分布しているが、粗大な気孔は成形時に上面とな
っていた側に上面に近づくほど多量に分布していて気孔
径が連続的に変化していることが認められた。
【００３１】以上の結果から、本発明の方法により、一
方向に気孔径及び／又は気孔率が連続的に変化する連通
孔を有する多孔質体が得られることが確認された。
方向に気孔径及び／又は気孔率が連続的に変化する連通
孔を有する多孔質体が得られることが確認された。
【００３２】
【発明の効果】以上から、本発明により、連続した気孔
径分布及び/又は気孔率を有する連通孔を有した多孔質
体とその製造方法を提供できるようになった。
径分布及び/又は気孔率を有する連通孔を有した多孔質
体とその製造方法を提供できるようになった。
【図１】多孔質体の気孔径分布を示す全体断面図（右
側：成形時上側、左側：成形時下側）である。
側：成形時上側、左側：成形時下側）である。
【図２】成形時上側の拡大図である。
【図３】成形時下側の拡大図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 気孔径及び／又は気孔率が一方向に連続
的に変化する連通孔を有することを特徴とする多孔質
体。 - 【請求項２】 骨格粒子、ゲル化剤を含むゲルキャステ
ィングスラリをキャビティ内に流し込み、そのスラリ中
の骨格粒子を重力及び／又は浮力で分別した後、そのス
ラリを固化し、焼成することにより、気孔径及び／又は
気孔率が一方向に連続的に変化する連通孔を有する多孔
質体を得ることを特徴とする多孔質体の製造方法。 - 【請求項３】 骨格粒子、ゲル化剤、気孔形成材を含む
ゲルキャスティングスラリをキャビティ内に流し込み、
そのスラリ中の骨格粒子及び／又は気孔形成材を重力及
び／又は浮力で分別した後、そのスラリを固化し、焼成
することにより、気孔径及び／又は気孔率が一方向に連
続的に変化する連通孔を有する多孔質体を得ることを特
徴とする多孔質体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052136A JP2001233683A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 多孔質体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052136A JP2001233683A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 多孔質体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001233683A true JP2001233683A (ja) | 2001-08-28 |
Family
ID=18573702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000052136A Pending JP2001233683A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 多孔質体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001233683A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225211A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Dainippon Printing Co Ltd | 多孔質体 |
| WO2007097434A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-08-30 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 電気化学反応セル高密度集積用の多孔質支持体、それから構成される電気化学反応セルスタック及び電気化学反応システム |
| JP2016210659A (ja) * | 2015-05-12 | 2016-12-15 | 三井金属鉱業株式会社 | セラミックス板状体及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-02-23 JP JP2000052136A patent/JP2001233683A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225211A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Dainippon Printing Co Ltd | 多孔質体 |
| JP4742607B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2011-08-10 | 大日本印刷株式会社 | 多孔質体 |
| WO2007097434A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-08-30 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 電気化学反応セル高密度集積用の多孔質支持体、それから構成される電気化学反応セルスタック及び電気化学反応システム |
| JP2007227113A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 電気化学反応セル高密度集積用の多孔質支持体、それから構成される電気化学反応セルスタック及び電気化学反応システム |
| US9178243B2 (en) | 2006-02-23 | 2015-11-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Porous support for electrochemical reaction cell high-density integration, and electrochemical reaction cell stack and electrochemical reaction system comprising the porous support for electrochemical reaction cell high-density integration |
| JP2016210659A (ja) * | 2015-05-12 | 2016-12-15 | 三井金属鉱業株式会社 | セラミックス板状体及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107200599B (zh) | 多孔氧化铝陶瓷及其制备方法和应用 | |
| US6210612B1 (en) | Method for the manufacture of porous ceramic articles | |
| US4258099A (en) | Cordierite, alumina, silica porous ceramic bodies coated with an activated alumina layer | |
| RU2015106913A (ru) | Синтетические расклинивающие наполнители и монодисперсные расклинивающие наполнители и способы их изготовления | |
| KR20130086935A (ko) | 세라믹 허니컴 필터 및 그 제조 방법 | |
| KR20110048506A (ko) | 세라믹 허니컴 구조체 및 그 제조 방법 | |
| JP4095584B2 (ja) | セラミック成形体及び金属基複合部材 | |
| CN110732672A (zh) | 一种梯度金属基多孔材料及其制备方法和应用 | |
| US5824220A (en) | Inorganic porous support for a filter membrane, and method of manufacture | |
| EP0174529B1 (en) | Method for manufacturing a ceramic body having a permeable porous structure | |
| CN102210954B (zh) | 固液分离复合过滤板及其制备方法 | |
| JP2001340718A (ja) | ハニカムフィルタ用基材及びその製造方法 | |
| JP2001233683A (ja) | 多孔質体及びその製造方法 | |
| US6162310A (en) | Method for producing porous sponge like metal of which the shapes and sizes of pores are controllable | |
| CN110872188B (zh) | 一种陶瓷颗粒、过滤元件及过滤元件的制备方法 | |
| JP2003137670A (ja) | 連孔多孔質体およびその製造方法 | |
| CN115108812A (zh) | 调控陶粒结构特征和力学强度的方法、类石榴结构轻质高强陶粒及其制备方法 | |
| JPH01167282A (ja) | セラミツクス多孔体 | |
| JPH11236279A (ja) | 多孔質セラミックス焼結体およびその製造方法 | |
| JP2000272980A (ja) | 連孔多孔質体およびその製造方法 | |
| JP2002121087A (ja) | セラミックス多孔質焼結体及びその製造方法 | |
| CN111943690A (zh) | 一种莫来石混合粉及其制备方法和在3d打印中的应用 | |
| JP4552029B2 (ja) | テンプレート法によるセラミックスナノ粒子の成形方法及びその焼結体 | |
| JPH04209772A (ja) | セラミック多孔体 | |
| JP2014178332A (ja) | クロマトグラフィ充填剤用セラミックス粒子及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060227 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081120 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081202 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090331 |