JP2003112253A - 泡状金属を製造する装置及び方法 - Google Patents

泡状金属を製造する装置及び方法

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JP2003112253A JP2002204812A JP2002204812A JP2003112253A JP 2003112253 A JP2003112253 A JP 2003112253A JP 2002204812 A JP2002204812 A JP 2002204812A JP 2002204812 A JP2002204812 A JP 2002204812A JP 2003112253 A JP2003112253 A JP 2003112253A
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foam
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フランツ・ドーベスベルゲル
Herbert Flankl
ヘルベルト・フランクル
Dietmar Leitlmeier
デイートマル・ライトマイエル
Alois Birgmann
アロイス・ビルクマン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ほぼ同じ容積を持ちかつ大きさを調節可能な
小孔又は気泡の形でガスを溶湯に入れることができる装
置、及び所望の泡状金属を作成する方法を提供する。 【構成】 少なくとも１つのガス供給管１が突出して溶
湯Ｓへ入り込み、入り込み端部において、０．００６〜
０．２ｍｍ２の面積を持つガス出口断面２及び４．０ｍ
ｍ２より小さい管端面３を持っている。それぞれの個別
泡の直径又は大きさの均一性が存在し、ガスの流入パラ
メータの調節により、気泡の大きさが制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、泡状金属を製造す
るため少なくとも１つの管により泡立ち可能な金属から
成る溶湯へガスを入れる装置に関する。
【０００２】更に本発明は、泡立ち可能な金属溶湯へガ
スを吹込むことにより泡状金属を製造する方法に関す
る。
【０００３】革新的な技術において、新しい特性を持つ
材料がますます必要とされる。泡状材料はこのような材
料であり、一方では中実材料に比較して著しく少ない比
重を持ち、他方では異なる機械的特性及び全く異なる材
料特性を持っている。
【０００４】
【従来の技術】泡状金属材料を製造するため種々の方法
が公知である。例えば金属溶湯に物質を添加し、この中
に分布させることができ、これらの物質は、金属相の与
えられた溶融温度において、ガスを発生しながら分解す
る。その際溶湯中で、形成されるか又は形成された気泡
が凝固し、こうして泡体を作成する。
【０００５】更にガスを溶融した泡立ち可能な金属、い
わゆる泡状複合材料の表面の下へ入れ、こうして泡状金
属を作成する泡立ち方法も公知である。
【０００６】国際出願第ＷＯ９１／０１３８７号又は欧
州特許出願公告第４８３１８４号明細書から、例えばこ
のような連続的泡立ち方法が公知である。
【０００７】液状金属へガスを入れることは、渦によっ
て欧州特許出願公告第５４５９５７号明細書に従って行
うことができ、このようにして形成されかつ凝固する泡
材料には、異なる直径の小孔が存在し、その結果あまり
再現可能でない材料特性が生じる。泡体における小孔の
大きさ及び分布の調節は、充分な程度には可能でない。
【０００８】米国特許第５２８１２５１号明細書によれ
ば、泡立て器のように構成される外側の羽根端部にガス
出口開口を持つ供給装置により、溶湯へガスを入れるこ
とが行われる。導入手段の類似な実施形態又は振動する
ノズルを、米国特許第５３３４２３６号明細書が開示し
ている。
【０００９】効果的な泡形成を行うため、振動ノズル室
のような多数のノズルを介するか、又は更に気泡を旋回
させるため回転するプロペラ状撹拌機を持つ垂直なノズ
ルにより、ガスを溶融金属へ添加することも提案された
（欧州特許出願公開第５４４２９１号明細書）。
【００１０】溶湯へのガスの吹込みにより泡状金属を製
造するすべての公知の装置にとって共通な欠点は、大き
い寸法差を持つ小孔又は気泡が形成され、その大きさ及
び大きさ分布が所望のように調節可能でないことであ
る。その結果しばしば望ましくないように比較的大きい
比重、及び泡状金属材料の不充分に再現可能な材料特性
が生じる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ここで本発明は救済策
を提供し、ほぼ同じ容積を持ちかつ大きさを調節可能な
小孔又は気泡の形でガスを溶湯に入れることができる、
最初にあげた種類の装置を提供することを目的にする。
本発明の別の目的は、所望の泡状金属を作成する方法を
提示することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】最初にあげた種類の装置
においてこの目的は、本発明によれば、ガス供給管が突
出して溶湯へ入り込み、入り込み端部において、０．０
０６〜０．２ｍｍ２の面積を持つガス出口断面及び４．
０ｍｍ２より小さい管端面を持っていることにより達せ
られる。
【００１３】本発明により得られる利点は、実質的に、
小孔の形成の際その特定の大きさのために、ガス供給管
に安定な泡分離基準が与えられことである。
【００１４】従来技術による泡立ち可能な金属へ、ノズ
ル板にある穴を通してガスが入れられると、実験の結果
わかったように、泡が生じ、その結果穴の周りに泡付着
範囲の拡大が起こる。分離の時点及びその際ノズル板の
所に形成される泡の大きさは、厳密な狭い法則性をとら
ないので、異なる直径を持つ泡を持つ泡状金属が形成さ
れる。ノズル板に例えば２つ又はそれ以上の穴が、溶融
金属へガスを入れるために設けられていると、板表面に
おけるそれぞれの泡付着範囲の拡大が進行して個々の泡
が過大な泡を形成しながら１つになり、これが所望の泡
形成に逆行する。最初に述べたようにノズルのガス分離
又は大きい気泡の分割を金属中におけるガス入口開口の
相対運動又は渦形成により行うことが既に試みられた
が、これは充分な程度に所望の効果を生じなかった。
【００１５】ガス供給管の本発明による幾何学的構成に
よって、溶湯中における所望の安定な気泡分離基準がは
じめて与えられ、この基準が実質的に同じ高さの個別泡
容積及びそれに応じて形成される泡状金属を生じる。
【００１６】装置の構成は、 ガス供給管の出口開口
が、出口開口の最大内側寸法の少なくとも５倍なるべく
少なくとも１０倍の大きさで溶湯へ入り込むように構成
されているように、有利に行うことができる。それによ
り溶湯における泡の特に効果的に安定なはぎ取り基準が
得られる。
【００１７】有利なように、ガス供給管が円形のガス出
口開口及び管端縁又は円環状の管端面を持っていると、
気泡の大きさを制御するための特に経済的な管端構成が
得られる。
【００１８】ガス供給管の小さい端面で大きい安定性、
及び泡立ち運転における装置の高い耐摩耗性を得るため
に、溶湯へ入り込むガス供給管が、少なくともガス出口
端部の範囲に、球欠状、円錐台状又は角錐台状の外側輪
郭を持っていると有利である。その際台形表面がガス供
給管の軸線となす角が、６０°より小さくなるべく４５
°より小さい値を持っているように、ガス供給管の外側
輪郭を構成するのが有利である。
【００１９】装置技術的にただし装置の出力及び製造の
品質を考慮しても、少なくとも２つなるべく２つより多
いガス供給管が、特になるべく出口開口の溶湯への入り
込み大きさの１０倍より大きい値を持つそれぞれ同じ相
互間隔で、泡状金属製造装置の溶湯容器にある交換可能
な送風支管に設けられていると、更に著しい利点が生じ
る。このようにして大きい高級な泡量の準備が短時間に
可能であり、これは場合によっては特に大形部品の再処
理の際望ましい。
【００２０】最初にあげた種類の装置により、個別実験
及び小規模量産運転におけるすぐれた結果に関して、気
泡容積の均一性が得られるとしても、車両工業用の部材
及び複合部材の多量生産のための泡状金属の準備可能性
の実験の際、永続的な運転中に溶湯侵食又は装置と溶湯
との反応により装置の寸法形状が変化し、それにより永
続運転における安定な気泡分離基準の保証がもはや与え
られないことが確認された。
【００２１】それにより根拠づけられて、本発明は、永
続運転においても長時間にわたって、金属溶湯の泡立ち
の際安定な気泡分離基準が得られるようにする別の構成
をねらっている。
【００２２】永続運転においても長い時間にわたって、
金属溶湯の泡立ちの際安定な気泡分離基準が得られるよ
うにする装置を構成するという課題は、ガス供給管が、
少なくとも入り込み端部の範囲におて、セラミツクから
成っていることによって解決される。
【００２３】こうして得られる利点は次の通りである。
即ち装置の本発明による構成では、少なくとも摂氏数１
００度の高温金属溶湯と長時間接触しても、寸法形状は
不変なままであり、従って長時間にわたって装置をしば
しば使用しても、金属溶湯の泡立ちの際安定な気泡分離
基準が得られる。溶湯との接触の際本発明による装置の
高い形状安定性及び長い使用期間は、今や装置の修理又
は交換なしに、永続運転において不変に高い品質の泡状
金属を提供するのを可能にする。その際次の知識を利用
する。即ち装置のセラミツクから形成される部分、場合
によっては装置全体は、今まで使用された鋼製装置と比
較して、金属溶湯と著しくゆっくり反応し、その際同時
に同じ寸法形状でガスを溶湯へ供給する際、気泡形成に
関して疎水性の系の形成を可能にする。
【００２４】特に高い反応不活性従ってすぐれた使用特
性は、本発明による装置において、セラミツクが酸化物
セラミツク特に酸化アルミニウムセラミツクであると得
られる。
【００２５】泡立ち可能な金属へのガスの吹込みにより
高級な泡状金属を作成可能にする、最初にあげた種類の
方法を提示するという本発明の課題は、それぞれの個別
泡の直径又は大きさの均一性及び気泡の大きさが、ノズ
ルの幾何学的構成及び金属溶湯へのガスの流入パラメー
タの調節により制御されることによって、解決される。
【００２６】こうして得られる泡状金属の利点は、特に
実質的に同じ大きさの泡が、機械的荷重のかかる際、泡
体の低い比重及び所望の材料特性に関して、金属区画の
支持基準を著しく改善することである。
【００２７】泡状金属体が、使用に対応してそれぞれ同
じ大きさの泡の異なる直系で要求されると、本発明によ
れば、個別泡の大きさの均一性が、溶湯へのガス供給管
の入り込みにより得られ、個別泡の大きさが、ガス出口
断面の大きさ、供給管端面の大きさ及びガス圧力の大き
さによって簡単に制御される。即ち泡状金属体がそれぞ
れ同じ容積ただし異なる大きさの気泡を持っていると、
変形の際におけるその材料特性も異なり、それにより特
定の使用目的に対して、それにもっともよく適した物体
を作成することができる。
【００２８】大規模な実験の結果わかったように、ガス
が、平均値の周りに振動するか又は変動する圧力で又は
振動するように動かされるノズルにより、溶湯へ供給さ
れると、気泡の大きさの均一性を更に高めることができ
る。
【００２９】方法技術的にただし製品品質に関しても、
ガスが０．３〜１２ｂａｒなるべく０．７〜５ｂａｒの
圧力で吹込まれると、更に有利である。
【００３０】金属溶湯が軽金属なるべくアルミニウム又
はアルミニウム合金から作成されると、特に軽いか又は
小さい容積重量を持つ泡状金属体を作成することができ
る。それにより部材の小さい質量で、多面的に要求され
る材料特性を得ることができる。
【００３１】金属の泡立ち可能性ただし泡母材又は泡壁
の構成も、泡立ち可能な金属溶湯を作成するために、Ｓ
ｉＣ粒子又はＡｌ２Ｏ３粒子及び別の非金属粒子又は金
属間相から成る粒子が使用されると、著しく改善され
る。その際１〜５０μｍなるべく３〜２０μｍの大きさ
を持ちかつ泡状金属を安定化する粒子が使用され、かつ
泡母材へ均一に分布されると、強度の安定性特に泡壁の
屈曲強度に関して有利であり、母金属において２〜５０
容積％なるべく１８〜２８容積％の粒子の容積割合を持
つ泡立ち可能な金属溶湯が作成されると、すぐれた結果
が得られる。
【００３２】前記の方法による連続的な泡立ちを実施す
る際、特に溶湯の僅かな粒子含有量では、溶湯表面より
上にあって粒子及び金属の付着する泡が、僅かな程度破
裂することがあることがわかった。それにより流動可能
な金属泡状で泡がまとまることがあるので、凝固する泡
状金属は、２つ又はそれ以上の個別泡から形成される一
層大きい小孔を持つことがあり、これらの小孔は、機械
的荷重のかかる際特に大きい点状圧力のかかる際、材料
不良の出発点となる可能性がある。
【００３３】泡の部分的破裂を大幅に防止するように方
法を発展させる本発明の目的は、ガスが少なくともＳ＝
−１１．５＋１４４．６×Ｐ−０．５５により間隔Ｓ
（ｍｍ）をおいて溶湯より下に吹込まれ、ここでＰは溶
湯の粒子含有量の数値（容積％）であることによって達
せられる。
【００３４】本発明による発展により得られる利点は、
とりわけ、本発明による上昇高さを設けることにより、
泡立つべき金属溶湯へ入れられる気泡が、溶湯表面への
上昇の際、粒子を含有する溶湯中で最小行程を進まねば
ならず、この行程で気泡の表面にそれぞれ充分に粒子が
たまることができて、泡が溶湯表面を横断すると、気泡
を破裂しないように安定化する。特にそれにより、本発
明により適当な大きさの上昇高さが考慮されることによ
って、低い粒子含有量例えば２容積％の泡立ち可能な金
属溶湯も、今や簡単に高い品質の安定な泡状金属へ移行
することができる。
【００３５】更にわかったように、酸素含有ガスなるべ
く空気、特に実質的に純粋な酸素が吹込まれると、驚く
べきことに、溶湯の粒子含有量に合わされる気泡の最小
上昇高さの有利な効果を高めることができる。なぜなら
ば、粒子及び金属の付着した気泡の表面には、同時に補
強作用する酸化物層が形成されるからである。
【００３６】所望の材料特性を持つ泡状金属物体を製造
するための原材料を準備するため、本発明は、固体の補
強粒子を持つ流動金属母材から成る壁により区画されて
いる気泡を持つ流動可能な泡状金属を創造することを目
的としている。この目的は最大気泡の直径が、最小気泡
の直径により割られて２．５より小さい値を生じること
によって達せられる。このような流動可能な泡状金属
は、高い精度を持つ異なる手段を使用すると、部材に形
成され、凝固せしめられ個別の泡の大きさ及び比の値に
応じて、部分の特定の密度及び圧縮応力印加の際の圧縮
特性が得られる。０．０９〜０．１１の密度を持つ泡部
材は、例えば０．２５〜０．８Ｍｐａの僅か上昇する圧
縮応力において、７０％までの圧縮度を受ける。
【００３７】高い面状及び高い点状の機械的荷重に耐え
る泡状金属体は、最初にあげた種類の泡状金属におい
て、小孔が実質的に球状又は楕円体状に閉じられて形成
されており、小孔のそれぞれ最大の直径が単モードに分
布され、小孔が実質的に安定化された個々の泡から形成
され、壁内表面が少なくとも部分的に酸化物で被覆され
ていることによって得られる。
【００３８】本発明による泡状金属体は、機械的性質の
等方性に関して有利な、三次元的に均一に分布した小孔
の単モード大きさ分布において、酸化物で補強される小
孔壁構造を持ち、それにより使用の際高められる荷重印
加可能性が得られるか、又は金属泡単位により部材の使
用期間を高めることができる。小孔が流動可能な金属泡
の個々の安定化された泡に実質的に相当するように、小
孔が構成されるため、本発明による泡状金属体は、高い
面状荷重においてだけでなく、主として点状に現われる
高い荷重においても、部材に使用するのに適している。
【００３９】それぞれ１つの実施例を示す図面により、
本発明が以下に詳細に説明される。
【００４０】
【実施例】図１には寸法Ｅだけ溶湯へ入り込むガス供給
管１が示されている。ガス供給管１は、内表面４と外表
面５との間に、溶湯Ｓへ突出する管端面を持つ不変な壁
厚を持っている。
【００４１】図２は、溶湯Ｓへの入り込み寸法を持つガ
ス供給管１を示し、この管１は出口範囲に円錐台状又は
角錐台状の外側輪郭６を持ち、この外側輪郭は、延長部
においてガス供給通路の軸線に対して角をなしている。
ガス供給管１のこのような構成様式により、部材の高い
安定性及び強さにおいて、端縁の所まで最小の単位面積
を持つ管端面を形成することができる。
【００４２】図３から、溶湯容器の壁９になるべく取外
し可能に設けられている送風支管８を持つ構成様式がわ
かる。送風支管８には、溶湯Ｓへ入り込む３つのガス供
給管１，１′，１″が、相互間隔Ａ１及びＡ２をおいて
設けられている。このような容易に交換可能な送風支管
８は、実質的に同じ個別泡容積を持っているが異なる泡
大きさを持つ泡状金属を製造すべき時に好んで使用され
る。なぜならば、それにより形成基準即ちガス出口断面
の大きさ及びガス供給管端面の大きさが短時間に変化可
能だからである。
【００４３】概略図面により泡形成機構を再度簡単に説
明する。
【００４４】ガスが溶湯Ｓへ入れられると、溶湯中で供
給管１の出口開口２に凸な湾曲部が形成される。この大
きくなる湾曲部の周りに、大きくなるこの湾曲部の周り
において、ガス出口開口の周囲面に溶湯が垂れ下がる。
今や溶湯／壁の境界面系に疎水系が存在するので、ガス
出口開口の周りにおける溶融金属の付着強度は小さく、
それにより気泡分離現象及び壁のところにおける気泡境
界の面状移動が生じる。それにより気泡の分離条件が大
幅に不確定であり、それが異なる泡大きさの原因とな
る。隣接する複数の出口開口により泡を作成しようとす
れば、大抵の場合これらの泡がまとまり、それにより所
望の泡立ちが妨げられるか、又は泡状金属の不均一な泡
構造が形成される。
【００４５】さて例えば本発明により突出するガス供給
管１が内径Ｄ２、ガス出口断面２及び外径Ｄ１を持って
いると、その結果管端面３の寸法が生じる。
【００４６】しかし溶湯へガスを入れる際、気泡境界は
管端面３の外縁までしか移動せず、それにより分離基準
への著しい影響が存在する。泡立ち可能な溶湯Ｓへ入り
込む隣接ガス供給管１，１′，１″も、端面３の外縁で
はね返る面のため、気泡の所定の分離基準を形成するの
で、大きい泡のまとまり及び発生は大幅に防止される。
【００４７】更に本発明の構成が図４及び５を参照して
更に説明される。
【００４８】大規模な実験系列において、それぞれ粒子
を含有する種々のアルミニウム合金例えばＡｌＳｉ７Ｍ
ｇ、アルミニウムのほかに実質的に７重量％の珪素及び
１重量％のマグネシウムを含みＡ３５６として知られて
いるアルミニウム合金、又は例えばＡＡ６０６１（アル
ミニウム協会の規格番号６０６１による組成を持つアル
ミニウム合金）が、溶融るつぼの中で溶融され、溶湯中
における粒子含有量の調節が、場合によっては科学的組
成に一致する粒子のない合金の混合により行われた。続
いて粒子含有溶湯へガスが供給された。すべての実験に
おいて、供給は出口開口を持つ個々のノズル体を介して
行われ、クロム−ニッケル鋼及びセラミツクから成るノ
ズル対が使用された。
【００４９】第１の実験系列において、種々のノズル体
の耐久性が検査された。一方ではクロム−ニッケル鋼ノ
ズルによりまた他方では酸化アルミニウムノズルによ
り、２０秒〜４５分の時間にわたって、それぞれ５回の
泡立ち実験の実施の際、約２分以上使用された鋼のズル
では、溶湯侵食によりガス出口開口の形状の変化が光学
的に確認された。それに一致して、泡立ち過程の始めお
よび終わりに作成されて溶湯表面から取り去られる金属
泡は、種々の孔径を持っていた。これとは異なり、酸化
アルミニウムから成るノズル体では、４５分にわたる連
続使用でも、寸法形状のこのような変化は見られなかっ
た。従って全実験時間にわたって、等価な小孔性質を持
つ泡状金属を作成することができた。ＳｉＯ２又はＳｉ
Ｏ２／Ａｌ２Ｏ３のような他のセラミツク材料も、鋼に
対する利点をもって使用することができる。しかし最大
の使用時間はＡｌ２Ｏ３から成るノズル体で得られる。
【００５０】第２の実験系列では、酸化アルミニウムか
らなるノズル体により、溶湯の固定した粒子含有量Ｐに
おいて、入れられるガスの上昇高さＳが変化され、種々
のガス導入深さにおいて形成される金属泡の性質が検査
された。その図４に関連して、次の特性が示された。例
えば２容積％の溶湯の僅かな粒子含有量Ｐでは、低い上
昇高さＳにおいて金属泡が形成され、断面を見ると、少
なくとも２つの泡から形成されている小孔が存在する。
このような小孔は、長軸と短軸との大きい比を持つ楕円
体のように細長く形成されていることで簡単に認められ
る。このような特性は検査された粒子含有量において、
図４の上昇高さ範囲Ａに見出される。しかし与えられた
粒子含有量Ｐにおいて、上昇高さＳがもはや図４の範囲
Ａに来なくて、範囲Ｂにあるように高められると、泡状
金属が作成されて、高められる上昇行程のため泡が充分
粒子を表面に蓄積することができ、それにより液状金属
泡中における破裂に対して安定化される。実質的に完全
な泡安定化のため実験的に求められた必要な上昇高さが
三角形の形の種々の粒子含有量に対して図４に記入され
ている範囲Ａと範囲Ｂとを分離する線は、実験データに
合わされた次の一般式の平衡線を示している。 Ｙ＝ａ＋Ｘｂ
【００５１】最小上昇高さを維持する際、金属泡におい
て断面図で、９５％以上まで、部分的には９９％以上ま
で、個々の気泡に相当する小孔が確認された。図５は、
本発明による泡立ち条件を維持して作成された泡状金属
の小孔の大きさ分布を示している。図５のヒストグラム
によりわかるように小孔の大きさの単モード分布では、
４ｍｍの平均値において、約６ｍｍを持つ小孔の割合
は、２ｍｍを持つ小孔の割合より僅かだけ大きく、即ち
小孔の大きさは、平均値の両側でほぼ同じ程度又は同じ
頻度で分布している。
【００５２】第３の実験系列においては、材料組成及び
材料性質への吹込まれるガスの影響が調査された。その
際二次電子顕微鏡（ＳＥＭ）検査の範囲内で意外にも、
安価な空気のような酸素含有ガスを使用すると、小孔表
面の部分範囲に、酸化物から成る付加的な層が形成され
ていることがわかった。本発明による泡樹金属体を半分
の容積に圧縮するために必要な変形エネルギの５〜７％
の増大が示したように、酸化物層は泡状金属へ補強でき
るように作用する。全部で約１０％の変形エネルギの更
に高められる増大は、泡立ちガスとして純粋な酸素を使
用する際に認められた。このような場合、ＳＥＭ撮影に
より示されたように、壁内表面が実質的に完全に即ち少
なくとも９０％まで酸化物で被覆されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガス供給管を示す。
【図２】円錐大状の外側輪郭を持つガス供給管を示す。
【図３】複数のガス供給管を持つ送風支管を示す。
【図４】本発明により考慮される溶湯の最小上昇高さと
粒子含有量との関係を示す。
【図５】本発明による泡状金属体の小孔分布を示す。
【符号の説明】
１ ガス供給管 ２ ガス出口断面 ３ 管端面 Ｓ 溶湯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランツ・ドーベスベルゲル オーストリア国シユヴアルツエナウ・クラ インライヒエンバツハ25 (72)発明者 ヘルベルト・フランクル オーストリア国ペルク・ポスヒアヒエルジ ードルング31 (72)発明者 デイートマル・ライトマイエル オーストリア国シユリースハイム／ヴエル ス・ギユンターレルシユトラーセ５ (72)発明者 アロイス・ビルクマン オーストリア国モースドルフ・ヌンメル２ Ｆターム(参考） 4K020 AA22 AC01 BB22

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 泡状金属を製造するため少なくとも１つ
    の管により泡立ち可能な金属から成る溶湯へガスを入れ
    る装置において、ガス供給管（１）が突出して溶湯
    （Ｓ）へ入り込み、入り込み端部において、０．００６
    〜０．２ｍｍ２の面積を持つガス出口断面（２）及び
    ４．０ｍｍ２より小さい管端面（３）を持っていること
    を特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 ガス供給管（１）の出口開口（２）が、
    出口開口（２）の最大内側寸法（Ｄ２）の少なくとも５
    倍なるべく少なくとも１０倍の大きさ（Ｅ）で溶湯へ入
    り込むように構成されていることを特徴とする、請求項
    １に記載の装置。
  3. 【請求項３】 ガス供給管（１）が円形のガス出口
    （２）及び管端縁又は円環状の管端面（３）を持ってい
    ることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 溶湯（Ｓ）へ入り込むガス供給管（１）
    が、少なくともガス出口端部（２）の範囲に、球欠状、
    切錐台状又は角錐台状の外側輪郭（６）を持っているこ
    とを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の装置。
  5. 【請求項５】 台形表面（６）がガス供給管（１）の軸
    線（７）となす角（α）が、６０°より小さくなるべく
    ４５°より小さい値を持っていることを特徴とする、請
    求項１〜４の１つに記載の装置。
  6. 【請求項６】 少なくとも２つなるべく２つより多いガ
    ス供給管（１，１′，１″）が、特になるべく出口開口
    の溶湯への入り込み大きさ（Ｅ）の１０倍より大きい値
    を持つそれぞれ同じ相互間隔（Ａ１，Ａ２）（Ａ≧１０
    ×Ｅ）で、泡状金属製造装置の溶湯容器（９）にある交
    換可能な送風支管（８）に設けられていることを特徴と
    する、請求項１〜５の１つに記載の装置。
  7. 【請求項７】 泡状金属を製造するため少なくとも１つ
    の管により泡立ち可能な金属から成る溶湯へガスを入れ
    る装置であって、ガス供給管が突出して溶湯へ入り込
    み、入り込み端部において、０．００６〜０．２ｍｍ２
    の面積を持つガス出口断面（２）及び４．０ｍｍ２より
    小さい管端面（３）を持っているものにおいて、ガス供
    給管が、少なくとも入り込み端部の範囲におて、セラミ
    ツクから成っていることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 セラミツクが酸化物セラミツク特に酸化
    アルミニウムセラミツクであることを特徴とする、請求
    項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 泡立ち可能な金属溶湯へのガスの吹込み
    により泡状金属を製造する方法において、それぞれの個
    別泡の直径又は大きさの均一性及び気泡の大きさが、ノ
    ズルの幾何学的構成及び金属溶湯へのガスの流入パラメ
    ータの調節により制御されることを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 個別泡の大きさの均一性が、溶湯への
    ガス供給管の入り込みにより得られ、個別泡の大きさ
    が、ガス出口断面の大きさ、供給管端面の大きさ及びガ
    ス圧力の大きさによって制御されることを特徴とする、
    請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 ガスが、平均値の周りに振動するか又
    は変動する圧力で又は振動するように動かされるノズル
    により、溶湯へ供給されることを特徴とする、請求項９
    又は１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 ガスが０．３〜１２ｂａｒなるべく
    ０．７〜５ｂａｒの圧力で吹込まれることを特徴とす
    る、請求項９又は１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 金属溶湯が軽金属なるべくアルミニウ
    ム又はアルミニウム合金から作成されることを特徴とす
    る、請求項９〜１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 泡立ち可能な金属溶湯を作成するため
    に、ＳｉＣ粒子又はＡｌ２Ｏ３粒子及び別の非金属粒子
    又は金属間相が使用されることを特徴とする、請求項９
    〜１３の１つに記載の方法。
  15. 【請求項１５】 １〜５０μｍなるべく３〜２０μｍの
    大きさを持ちかつ泡状金属を安定化する粒子が使用され
    ることを特徴とする、請求項９〜１４の１つに記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 ２〜５０容積％なるべく１８〜２８容
    積％の粒子の容積割合を持つ泡立ち可能な金属溶湯が作
    成されていることを特徴とする、請求項９〜１５の１つ
    に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 それぞれの泡直径又は大きさの均一性
    及びガス泡の大きさが制御されるものにおいて、ガスが
    少なくとも Ｓ＝−１１．５＋１４４．６×Ｐ−０．５５ により間隔Ｓ（ｍｍ）をおいて溶湯より下に吹込まれ、
    ここでＰは溶湯の粒子含有量の数値（容積％）であるこ
    とを特徴とする、請求項９〜１６の１つに記載の方法。
  18. 【請求項１８】 酸素含有ガスなるべく空気、特に実質
    的に純粋な酸素が吹込まれることを特徴とする、請求項
    ９〜１７の１つに記載の方法。
  19. 【請求項１９】 固体の補強粒子を持つ流動金属母材か
    ら成る壁により区画されている気泡を持つ流動可能な泡
    状金属において、最大気泡の直径が、最小気泡の直径に
    より割られて２．５より小さい値を生じることを特徴と
    する泡状金属体。
  20. 【請求項２０】 泡状金属体が、空間的に均一に分布さ
    れかつ固定の壁により包囲される小孔を持ち、壁が金属
    母材から成り、この母材へ吹込まれる粒子から成るもの
    において、小孔が実質的に球状又は楕円体状に閉じられ
    て形成されており、小孔のそれぞれ最大の直径が単モー
    ドに分布され、小孔が実質的に安定化された個々の泡か
    ら形成され、壁内表面が少なくとも部分的に酸化物で被
    覆されていることを特徴とする泡状金属体。
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