JP2003171704A - 衝撃吸収用多孔質体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝撃エネルギー吸収材料として好適に使用す
ることが可能な、空隙率が高く、変形能に優れ、しかも
強度の強い金属多孔質体及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 金属粉末と、加熱により焼失する空隙形
成材料としての無機又は有機のスペーサ材料粉末とを混
合してプレス成形し、次いで、該スペーサ材料粉末の焼
失温度に加熱してスペーサ材料を焼失させた後、これよ
り高温の焼結温度で金属粉末を焼結処理して金属の高強
度多孔質体を製造する方法であって、金属粉末として球
状の金属粉末に金属繊維を加えたものを用いる上記金属
多孔質体の製造方法、及びその多孔質体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い衝撃吸収性を
有する金属の高強度多孔質体及びその製造方法に関する
ものであり、更に詳しくは、空隙率が高く、変形能に優
れ、しかも高強度の金属多孔質体を簡便な方法で製造す
ることを可能とする高衝撃吸収性多孔質体の製造方法及
びその多孔質体に関するものである。本発明は、空隙率
の高い高強度の多孔質体として、特に衝撃吸収用多孔質
体の製造方法及び衝撃吸収用多孔質体として有用であ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、衝撃の吸収には、材料を梁構造等
に組み合わせて、その構造の有する変形特性により衝撃
エネルギーを吸収させるように設計される場合が多い。
例えば、ハニカムパネルのような金属製構造体がその好
例である。一方、大きな力がかからず、軽量かつ安価に
衝撃吸収性を確保したい場合には、例えば、軟質の樹脂
や発泡性樹脂等がこの目的に使用されていることも多
い。しかし、この種の材料を用いる場合、樹脂特有の変
形能の小ささと、変形応力の低さから、十分な衝撃エネ
ルギー吸収が行われない欠点があった。

【０００３】そこで、この種の衝撃吸収用材料を金属製
の多孔質体で構成することが考えられる。即ち、衝撃吸
収用材料を金属製の多孔質体として構成した場合、金属
材料が有する最適な変形応力と、その靱性に由来する変
形能の大きさから、極めて大きな衝撃エネルギー吸収性
能が実現できる。また、衝撃吸収用材料をこのような金
属多孔質体とすることで、金属材料を用いながらこれを
極めて軽量化することができる。

【０００４】以上のような利点を有する金属多孔質体
は、その多孔質構造に由来して、以下のような各種の用
途に用いることができる。即ち、この種の多孔質構造体
は、その多孔質構造に由来して熱伝導率が低く、従っ
て、低い熱伝導率が求められるような用途の材料とし
て、或いはまた、生体材料として、その応用が期待され
ており、例えば、これを人工骨として用いたとき、生体
の骨組織が多孔質体の空隙内に入り込んで生体用材料
（人工骨）と生体骨とが一体化し、そこに本来の生体骨
と極めて近似した骨組織を形成することが可能となる。
また、この金属多孔質体は、その多孔質構造に由来して
弾性率が低減され、従って、振動の抑制が求められる用
途の材料等として好適に用いることができる。

【０００５】次に、この種の金属多孔質体の製造方法に
ついて説明すると、従来、以下のような方法が知られて
いる。第１の方法は、鋳造法と呼ばれるものであり、発
泡ポリウレタンのような多孔質高分子材料の空隙内に石
膏等を流し込むようにして型どりし、その後、加熱によ
り高分子材料を焼失させると同時に鋳型を焼成し、次い
で、その鋳型の空隙内に溶融金属を注入・凝固させた
後、鋳型を破砕除去する方法である。第２の方法は、メ
ッキ法と呼ばれるものであり、樹脂製等の微小粒子集合
体の空隙に無電解メッキ等の手法で金属を充填し、その
後、加熱により微小粒子を焼失・除去して、その微小粒
子の焼失によって空隙形成、即ち、多孔質構造体を得る
方法である。

【０００６】第３の方法は、溶湯発泡法と呼ばれるもの
であり、溶融した金属中に発泡材を混合して、その発泡
材が発泡することにより生じたガスを多量に含んだ状態
で溶融金属を凝固させ、多孔質化する方法である。第４
の方法は、スペースホルダー法と呼ばれるものであり、
金属粉末と、加熱により焼失するスペーサ材料粉末とを
混合して所定形状に成形し、その後、加熱によりスペー
サ材料を焼失させた後、残った金属粉末を焼結温度で焼
結させ、多孔質構造体を得る方法である。これらの先行
技術を示す文献として、L. J. Gibson, M. F. Asbby, "
GellularSolids: Structure and Properties", Cambrid
ge University Press, 2nd Ed.1999等があげられる。

【０００７】しかしながら、これらの方法のうち、上記
第１の方法、即ち、鋳造法の場合、鋳型の空隙内に溶融
金属を注入・凝固させた段階では、その金属凝固体の空
隙内に石膏等の鋳型材料が詰まった状態にあり、従っ
て、その鋳型材料の破砕除去が必要となる。しかしなが
ら、このプロセスは困難なプロセスであって、金属多孔
質体の空隙内に残った鋳型材料を容易に除去することが
できず、このため、この方法は、生産性が著しく悪く、
従来、この方法では、板状の材料しか作製できないのが
実情である。

【０００８】一方、上記第２の方法、即ち、メッキ法で
は、作製できる金属多孔質体がニッケル等に限定されて
しまう上、生産性が低く、第１の方法と同様に、従来、
この方法では、板状の材料しか作製できないという問題
がある。また、上記第３の方法、即ち、溶湯発泡法で
は、発泡と凝固に時間のずれが生じるため、一様な多孔
質体を製造することが難しく、高空隙率部分が凝固開始
部分に偏ったり、凝固終了部分では多孔性が著しく低下
する等、そのプロセス制御に著しく困難を伴うという問
題がある。

【０００９】他方、上記第４の方法、即ち、スペースホ
ルダー法では、従来、金属粉末、スペーサ材料粉末の何
れも球状の粉末を用いているが、粉末混合の特性上、ス
ペーサ材料粉末が一様に分散せず、特に空隙率を大きく
取った場合、空隙と空隙とを遮断すべき金属材料が切離
して空隙同士が繋がった状態となり易く、また、これに
伴って材料強度のばらつきが著しく大きくなり、全体の
強度も低くなるという問題を生ずる。

【００１０】このスペースホルダー法により多孔質化し
た材料の二次元模式図を図３に示す。即ち、図３
（ハ）、（ニ）は、その様子を二次元面上に模式的に表
したものである。図中、（ハ）は、球状の金属粉末とス
ペーサ材料粉末とが理想的に混合した状態を示してお
り、この場合には、金属材料が良好に網目構造を成して
いて、空隙Ｐと空隙Ｐとは金属材料Ｍにより良好に遮断
された状態にあり、従って、また、金属材料Ｍは空隙Ｐ
と空隙Ｐとの間の部分において良好に繋がった状態にあ
る。

【００１１】しかしながら、実際には、特に空隙率が高
くなった場合には、このように理想的には金属粉末とス
ペーサ材料粉末とが分散混合せず、或いはまた、空隙Ｐ
と空隙Ｐとの間の金属材料Ｍの層の厚みが極めて薄いた
めに、図３（ニ）に示されるように、同部分Ｍａが比較
的容易に切れたり離脱してしまうという問題が生ずる。
これにより、その後の焼結過程において、金属粒同士の
結合性が著しく悪くなってしまい、その結果、材料強度
に大きなばらつきが生じるとともに、全体の強度も小さ
なものとなってしまうという問題が生ずる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような状況の中
で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、上記従来技
術の問題点を確実に解消し得る新しい多孔質構造体の作
製方法を開発することを目標として鋭意研究を積み重ね
た結果、上記スペースホルダー法において、金属粉末と
して球状の金属粉末に金属繊維を加えたものを用いるこ
とにより所期の目的を達成し得ることを見出し、本発明
を完成するに至った。即ち、本発明は、高強度金属多孔
質体及びその製造方法を提供することを目的とするもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、以下の技術的手段から構成される。 （１）金属粉末と、加熱により焼失する空隙形成材料と
しての無機又は有機のスペーサ材料粉末とを混合してプ
レス成形し、次いで、該スペーサ材料粉末の焼失温度に
加熱して該スペーサ材料を焼失させた後、これより高温
の焼結温度で前記金属粉末を焼結処理して金属の高強度
多孔質体を製造する方法であって、前記金属粉末として
球状の金属粉末に金属繊維を加えたものを用いることを
特徴とする金属多孔質体の製造方法。 （２）前記金属粉末が、アルミニウム、マグネシウム、
チタニウム、鉄、ニッケル、銅のうちから選択される１
種以上の単体若しくはこれらを主成分とする合金である
ことを特徴とする前記（１）に記載の金属多孔質体の製
造方法。 （３）前記スペーサ材料粉末が、炭酸水素アンモニウ
ム、尿素、ポリオキシメチレン樹脂、尿素樹脂、発泡ポ
リスチレン樹脂、発泡ポリウレタン樹脂のうちから選択
される１種以上であることを特徴とする前記（１）に記
載の金属多孔質体の製造方法。 （４）常温における前記金属粉末とスペーサ材料粉末と
の体積混合比率を１対１〜１対１０の範囲とすることを
特徴とする前記（１）に記載の金属多孔質体の製造方
法。 （５）前記球状の金属粉末の平均粒径が１０〜２００μ
ｍの範囲であることを特徴とする前記（１）に記載の金
属多孔質体の製造方法。 （６）前記金属繊維の平均径が１０〜２００μｍの範囲
であることを特徴とする前記（１）に記載の金属多孔質
体の製造方法。 （７）前記金属繊維の平均径に対する平均長さの比率が
４以上の範囲であることを特徴とする前記（６）に記載
の金属多孔質体の製造方法。 （８）前記球状の金属粉末と金属繊維との常温における
体積比率が３対１〜１０対１の範囲であることを特徴と
する前記（１）に記載の金属多孔質体の製造方法。 （９）前記スペーサ材料粉末が球状であって平均粒径が
２００〜５０００μｍの範囲であることを特徴とする前
記（１）に記載の金属多孔質体の製造方法。 （１０）前記スペーサ材料粉末として柱状ないし繊維状
の細長形状の異形粉末を用いることを特徴とする前記
（１）に記載の金属多孔質体の製造方法。 （１１）前記スペーサ材料粉末が平均径２００〜５００
０μｍの範囲にあり、該粉末の最小径に対する最大径の
比の平均値であるアスペクト比が２以上の範囲にあるこ
とを特徴とする前記（８）に記載の金属多孔質体の製造
方法。 （１２）前記（１）から（１１）のいずれかに記載の方
法により金属粉末を焼結して成る金属の高強度多孔質体
であって、平均径が５０〜５０００μｍの範囲にあり、
且つ平均径に対する平均長さの比率が４以上の範囲にあ
る金属繊維の焼結組織を有していることを特徴とする金
属多孔質体。 （１３）空隙の形状が平均直径で２００〜５０００μｍ
の範囲にあり、且つ空隙の最小径に対する最大径の比の
平均値であるアスペクト比が２以上の範囲にあることを
特徴とする前記（１２）に記載の金属多孔質体。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明について更に詳細に
説明する。本発明は、上記のように、従来のスペースホ
ルダー法の改良に係るものであり、金属粉末として球状
の金属粉末に金属繊維を加えたものを用いることを特徴
とするものである。ここで、本発明で用いる金属粉末、
金属繊維及びスペーサ材料粉末について説明する。ま
ず、金属粉末について説明すると、金属粉末として、こ
のような金属繊維を加えたものを使用し、従来の球状の
金属粉末を単独で用いた場合と同様の空隙率で多孔質体
を製造した場合、図１（イ）に模式的に示されるよう
に、金属材料から成る網目構造が良好に繋がった状態と
なる。即ち、空隙Ｐと空隙Ｐとの間の部分に金属繊維Ｆ
が配向した状態となって、その金属繊維Ｆの周りで球状
の金属材料Ｍが金属繊維Ｆとともに焼結し、そこに高強
度の繋ぎ目が形成される。このため、空隙Ｐと空隙Ｐと
は良好に遮断され、且つ金属材料Ｍから成る網目組織が
切れ目な無く繋がった状態が発生する。この結果、空隙
率が高くなっても、金属材料Ｍが部分的に切離すること
が少ないため、強度的なばらつきも小さく、また、多孔
質構造体自体の強度も高強度となる。

【００１５】本発明においては、上記金属粉末として、
アルミニウム、マグネシウム、チタニウム、鉄、ニッケ
ル、銅から選択される１種以上、即ち、これらの何れか
の単体粉末若しくはこれらを主成分とする合金粉末を好
適に用いることができる。特に、衝撃吸収用材料として
用いる場合には、その軽量性と材料価格からアルミニウ
ム粉末を好適に使用可能である。また、上記金属繊維と
して、アルミニウム、マグネシウム、チタニウム、鉄、
ニッケル、銅の何れかの単体若しくは合金線を好適に使
用可能である。特に、ＬＳＩ用を含めた電気配線用のア
ルミニウムや銅線は、好適に使用される。

【００１６】また、本発明においては、球状の金属粉末
として、平均粒径が１０〜２００μｍの範囲にあるもの
を用いることが好ましい。また、本発明においては、上
記金属繊維として、平均粒径が１０〜２００μｍの範囲
にあるものを用いることが好ましい。また、その金属繊
維として、繊維の平均径に対する繊維の平均長さの比率
が４以上のものが好ましい。このように、金属繊維とし
て、その長さが上記のような長いものを使用して、この
金属繊維を中心としてその周りに小さな球状の金属粉末
をともに焼結一体化することで、金属繊維の存在してい
た部分を効果的に高強度とすることができる。

【００１７】尚、金属繊維があまり長くなると、上記の
ようなブリッジ効果を良好に発揮しに難くなり、従っ
て、この意味において、金属繊維の長さは、スペーサ材
料粉末の最大周長の４倍以下としておくことが望まし
い。この金属繊維は、上記球状の金属粉末に対する混合
比率を体積比率で３対１〜１０対１の範囲としておくこ
とが好ましい。金属繊維の体積比率が３対１より大きい
と相対的に球状の金属粉末の量が少なくなって、金属材
料をスペーサ材料粉末の間に良好に隙間なく分散し難く
なる。一方、金属繊維の比率が１０対１よりも少なくな
ると、金属繊維を添加することの本来の効果が十分に得
られない。

【００１８】次に、スペーサ材料粉末について説明す
る。本発明においては、スペーサ材料粉末として、球
状、且つ平均粒径が２００〜５０００μｍの範囲のもの
を用いることが好ましい。また、このスペーサ材料粉末
として、柱状ないし繊維状の細長形状の異形粉末を用い
ることができる。例えば、金属粉末として、球状粉末を
単独で使用し、且つスペーサ材料粉末としてこのような
細長形状の異形粉末を使用して、従来の球状のスぺ一サ
粉末を用いた場合と同様の空隙率で多孔質構造体を製造
した場合、図１（ロ）に模式的に示されるように、金属
材料Ｍから成る網目構造が良好に繋がった状態となる。
即ち、空隙Ｐと空隙Ｐとの間に存在している金属材料Ｍ
が良好に繋がった状態にあり、また、空隙Ｐと空隙Ｐと
は金属材料Ｍによって良好に遮断され、独立した空隙を
形作るようになる。

【００１９】更に加えて、本発明の方法において、金属
粉末として金属繊維を併せて含んだものを用いると、上
述した金属繊維の連繋効果、補強劾果が加味されて多孔
質構造体がより高強度化し、また、尖鋭な部分の発生も
抑制され、例えば、生体用材料としてより適したものが
得られるようになる。ここで、スペーサ材料粉末とし
て、細長形状の異形粉末を用いる場合には、そのスペー
サ材料粉末としては平均径２００〜５０００μｍの範囲
にあり、且つ該粉末の最小径に対する最大径の比の平均
値であるアスペクト比が２以上の範囲のものを用いるの
が好ましい。特に望ましいのはアスペクト比が３以上の
ものである。但し、アスペクト比が過大になると一つ一
つの空隙が相対的に大きくなって、同じ空隙率の多孔質
体を製造しようとしたとき空隙の数が少なくなってしま
う。 従って、アスペクト比は、連続した空隙を積極的
に利用しない限り１０以下としておくことが望ましい。

【００２０】本発明においては、スペーサ材料粉末とし
て、直径に対する長さの比率の大きいもの、即ち、繊維
状のものを用いることによって、以下のような利点も得
られる。即ち、混合した繊維状のスペーサ材料粉末を圧
縮・成形段階において引抜処理等圧力を一定方向にかけ
る処理を施してこれを一定方向に配向させ、これにより
空孔を一定方向に配向させることができ、例えば、空孔
内を液体が流れるような材料として好適に用いることが
できる。また、上記スペーサ材料粉末としては、炭酸水
素アンモニウム、尿素、ポリオキシメチレン樹脂、尿素
樹脂、発泡ポリスチレン樹脂、発泡ポリウレタン樹脂の
何れかを主成分としたものが好適に使用される。また、
常温における金属粉末とスペーサ材料粉末との混合比率
は、体積混合比率で１対１〜１対１０の範囲とすること
が好ましい。混合比率が１対１よりも小さいと、即ち、
スペーサ材料粉末の混合比率が少ないと、空隙率を大き
くすることができず、また、逆に１対１０よりもスペー
サ材料粉末の混合比率が大きくなると、空隙の量が多く
なり過ぎて良好に多孔質構造体を製造することが難しく
なる。

【００２１】次に、図２に基づいて、本発明の製造方法
について説明する。ここでは、原料金属粉未とスペーサ
粉末とを攪拌・混合装置１２にて攪拌・混合し、得られ
た混合体を、次にプレス成形装置１４で所定形状にプレ
ス成形加工する。このプレス成形加工で得られた成形体
をスペーサ材除去装置１６にセットし、同装置によって
成形体に対する加熱を行ってスペーサ材料を焼失、除去
させる。この例において、スぺーサ材除去装置１６は、
真空排気口１８を有しており、そこから真空排気しなが
ら加熱装置２０により成形体に対する中温加熱を行って
スペーサ材料を焼失、除去させる。尚、図中、図１６ａ
は、そのようにしてスペーサ材料を除去した中間製品を
表している。

【００２２】次に、スペーサ材料を除去処理した中間製
品１６ａを焼結装置２２にセットし、そこで再ぴスペー
サ材除去装置における昇温加熱よりも高い焼結温度でこ
れを焼結処理する。尚、図の焼結装置２２においても真
空排気口１８を有しており、そこから真空排気を行いな
がら加熱装置２０により、中間製品１６ａを高温加熱
し、これを焼結させる。ここにおいて、スペーサ材料の
除去された後が空隙として残った多孔質構造体１０が得
られる。

【００２３】本発明の方法により作製した金属製の多孔
質構造体は、他の方法で作製した金属製の多孔質材料に
比べて、著しく空隙率を高くすることが可能であり、変
形能が大きく、且つ強度も高強度であるため、衝撃吸収
用材料として特に好適なものである。本発明の方法によ
り作製した金属多孔質体は、このような衝撃吸収用材料
のみならず、その他の各種用途に適用可能である。空隙
率が７０％未満の多孔質体の場合、従来のように金属粉
末として球状粉末のみを用いた場合であっても、網目組
織を繋がった状態とすることはできるが、空隙率が７０
％以上の多孔質体では、網目組織を繋がった状態とする
ことは困難である。これに対して、本発明の方法は、空
隙率が７０％以上の多孔質体、更には空隙率が８０％以
上の多孔質体の製造に適用して特にその効果が大であ
る。

【００２４】本発明の金属多孔質体は、金属繊維の焼結
組織を有し、或いはまた、更に、空隙の形状が平均径で
２００〜５０００μｍ、アスペクト比が２以上のもので
あり、このものは、金属材料から成る網目構造が良好に
繋がった状態にあり、従って、高強度であり、また、金
属材料が部分的に離脱することによって発生する尖った
部分も少なく、生体用材料として好適であり、更にはま
た、その他の各種用途の多孔質体として好適に使用可能
なものである。本発明においては、金属粉末中に金属繊
維が含有されていることによって、以下のような利点も
得られる。即ち、金属粉末とスペーサ材料粉末との混合
粉末の圧縮・成形段階において引抜処理等、圧力を一定
方向にかけることによってこれを引抜方向等に配向さ
せ、その引抜方向に高強度を付与することができる。従
って、得られた多孔質体は、特定方向に高い強度が要求
されるような用途の材料として好適に用いることができ
る。

【００２５】

【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定される
ものではない。 実施例１ ガスアトマイズ法ないし水素化脱水素化法で球状のＴｉ
粉末を作製した後、５０μｍ以下にこれを分級した。こ
の球状のＴｉ粉末に対し、そのＴｉ粉末の体積の１／５
を分量とする直径１００μｍ、長さ２ｍｍのＴｉ繊維及
びそのＴｉ繊維を含むＴｉ粉末材料の体積の５倍を分量
とする直径３００μｍの球状ポリオキシメチレン樹脂製
スペーサ材料粉末を室温で十分混合し、これをプレス型
にて成形加工した。次いで、真空炉内において３００℃
まで５時間かけて昇温させ、この過程でスペーサ材料を
焼失させ、その後、更に１２００℃に加熱して２時間の
焼結処理を行った。得られた多孔質体の引張強度を測定
した結果、１０ＭＰａであった。尚、空隙率は８０％で
あった。ここで、引張強度の測定はＪＩＳ Ｚ２５５０
に準拠した試験片において、ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠
した方法で行った。

【００２６】実施例２ ガスアトマイズ法ないし水素化脱水素化法で球状のＴｉ
粉末を作製した後、５０μｍ以下にこれを分級した。こ
の球状のＴｉ粉末に対し、体積比率で１／５を分量とす
る直径１００μｍ、長さ２ｍｍのＴｉ繊維、及びそのＴ
ｉ繊維を含むＴｉ粉末材料の体積の５倍を分量とする直
径３００μｍ、長さ１．５ｍｍ（アスペクト比５）のポ
リオキシメチレン樹脂製の柱状スペーサ材料粉末を室温
で十分混合し、これをプレス型にて成形加工した。次い
で、真空炉内において３００℃まで５時間かけて昇温さ
せ、この過程でスペーサ材料を焼失させ、その後、更に
１２００℃に加熱して２時間の焼結処理を行った。

【００２７】得られた多孔質体の引張強度を測定した結
果、１２ＭＰａであった。尚、空隙率は８０％であっ
た。一方、従来の方法に従つて、上記の球状のＴｉ粉末
に対し、直径が３００μｍの球状の上記スペーサ材料粉
末を体積比率で５倍量加えて混合し、上記と同様の処理
を行って多孔質体を製造した。得られた多孔体の強度を
測定した結果、５ＭＰａであった。尚、空隙率は上記と
同様の８０％であつた。

【００２８】このように、本発明によれば、従来の方法
に比べて高強度の金属多孔質体が得られることが分かっ
た。即ち、本発明の実施例により得られた多孔質体は、
添加した金属繊維の焼結組織を有するものであり、ま
た、空隙の形態は、添加したスペーサ材料粉末とほぼ相
似形状であり、網目構造の切断、離脱に起因する部分も
少ないものであった。このことは、スペーサ材料とＴｉ
粉末とを混合して成る混合粉末をプレス成形する際に、
加えた圧力によって金属粉末同士が隙間を埋めるように
挙動し、この結果、スペーサ材料はほぼ相似形状を保持
し、そのまま焼結が進んだものと考えられる。以上、本
発明の実施例を詳述したが、これは本発明の一例を示す
ものであり、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更を加えた態様で実施可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、高衝撃
吸収性金属多孔質体及びその製造方法に係るものであ
り、本発明により、１）従来の方法に比べて空隙率が高
く、変形能に優れ、しかも高強度の金属多孔質体が得ら
れる、２）材料強度に大きなばらつきが生じることがな
く、全体の強度も大きくすることができる、３）焼結組
織の網目構造の切断、離脱に起因する金属粒同士の結合
性の低下がない、４）本発明の金属多孔質体は、衝撃吸
収用材料として有用である、５）構造材料として要求さ
れる最低保障機械的特性値を大幅に向上することができ
る、という格別の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により得られる多孔質体の構造
（イ）を比較例（ロ）とともに模式的に示した説明図で
ある。

【図２】本発明の製造方法の一例を示す説明図である。

【図３】従来の方法により得られる多孔質体の構造
（ハ）、（ニ）を模式的に示した説明図である。

【符号の説明】

Ｍ 金属材料 Ｆ 金属繊維 Ｐ 空隙 Ｍａ 容易に離脱する部分

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K018 AA03 AA06 AA07 AA13 AA14 AA24 BB02 BB03 CA07 CA08 CA09 DA12 KA22

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属粉末と、加熱により焼失する空隙形
   成材料としての無機又は有機のスペーサ材料粉末とを混
   合してプレス成形し、次いで、該スペーサ材料粉末の焼
   失温度に加熱して該スペーサ材料を焼失させた後、これ
   より高温の焼結温度で前記金属粉末を焼結処理して金属
   の高強度多孔質体を製造する方法であって、前記金属粉
   末として球状の金属粉末に金属繊維を加えたものを用い
   ることを特徴とする金属多孔質体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記金属粉末が、アルミニウム、マグネ
   シウム、チタニウム、鉄、ニッケル、銅のうちから選択
   される１種以上の単体若しくはこれらを主成分とする合
   金であることを特徴とする請求項１に記載の金属多孔質
   体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記スペーサ材料粉末が、炭酸水素アン
   モニウム、尿素、ポリオキシメチレン樹脂、尿素樹脂、
   発泡ポリスチレン樹脂、発泡ポリウレタン樹脂のうちか
   ら選択される１種以上であることを特徴とする請求項１
   に記載の金属多孔質体の製造方法。
4. 【請求項４】 常温における前記金属粉末とスペーサ材
   料粉末との体積混合比率を１対１〜１対１０の範囲とす
   ることを特徴とする請求項１に記載の金属多孔質体の製
   造方法。
5. 【請求項５】 前記球状の金属粉末の平均粒径が１０〜
   ２００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記
   載の金属多孔質体の製造方法。
6. 【請求項６】 前記金属繊維の平均径が１０〜２００μ
   ｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の金属
   多孔質体の製造方法。
7. 【請求項７】 前記金属繊維の平均径に対する平均長さ
   の比率が４以上の範囲であることを特徴とする請求項６
   に記載の金属多孔質体の製造方法。
8. 【請求項８】 前記球状の金属粉末と金属繊維との常温
   における体積比率が３対１〜１０対１の範囲であること
   を特徴とする請求項１に記載の金属多孔質体の製造方
   法。
9. 【請求項９】 前記スペーサ材料粉末が球状であって平
   均粒径が２００〜５０００μｍの範囲であることを特徴
   とする請求項１に記載の金属多孔質体の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記スペーサ材料粉末として柱状ない
    し繊維状の細長形状の異形粉末を用いることを特徴とす
    る請求項１に記載の金属多孔質体の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記スペーサ材料粉末が平均径２００
    〜５０００μｍの範囲にあり、該粉末の最小径に対する
    最大径の比の平均値であるアスペクト比が２以上の範囲
    にあることを特徴とする請求項８に記載の金属多孔質体
    の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１から１１のいずれかに記載の
    方法により金属粉末を焼結して成る金属の高強度多孔質
    体であって、平均径が５０〜５０００μｍの範囲にあ
    り、且つ平均径に対する平均長さの比率が４以上の範囲
    にある金属繊維の焼結組織を有していることを特徴とす
    る金属多孔質体。
13. 【請求項１３】 空隙の形状が平均直径で２００〜５０
    ００μｍの範囲にあり、且つ空隙の最小径に対する最大
    径の比の平均値であるアスペクト比が２以上の範囲にあ
    ることを特徴とする請求項１２に記載の金属多孔質体。