JP2003328007A - Ｎｉ多孔体の製造方法 - Google Patents
Ｎｉ多孔体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 グリーンシートを短時間に脱脂かつ焼成し
て、Ｎｉ多孔体の生産性を大幅に高めることができるＮ
ｉ多孔体の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｎｉ粉、ＮｉＯ粉を含むスラリーをシー
ト状の発泡樹脂に含浸してグリーンシートを形成するグ
リーンシート形成ステップ（Ａ）と、グリーンシートを
焼結温度まで昇温後一定時間保持して、脱脂と焼結を同
時に行う脱脂焼成ステップ（Ｂ）とを備え、脱脂焼成ス
テップ（Ｂ）をＮｉが還元されカーボンが酸化されるガ
ス雰囲気下で行う。このガス雰囲気は、エリンガム線図
における、Ｎｉの還元領域とカーボンの酸化領域の重複
部分であり、ＣＯ2ガスを混合したアンモニアクラッキ
ングガスまたはＨ2ガス雰囲気である。
て、Ｎｉ多孔体の生産性を大幅に高めることができるＮ
ｉ多孔体の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｎｉ粉、ＮｉＯ粉を含むスラリーをシー
ト状の発泡樹脂に含浸してグリーンシートを形成するグ
リーンシート形成ステップ（Ａ）と、グリーンシートを
焼結温度まで昇温後一定時間保持して、脱脂と焼結を同
時に行う脱脂焼成ステップ（Ｂ）とを備え、脱脂焼成ス
テップ（Ｂ）をＮｉが還元されカーボンが酸化されるガ
ス雰囲気下で行う。このガス雰囲気は、エリンガム線図
における、Ｎｉの還元領域とカーボンの酸化領域の重複
部分であり、ＣＯ2ガスを混合したアンモニアクラッキ
ングガスまたはＨ2ガス雰囲気である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、グリーンシートを
脱脂・焼成してＮｉ多孔体を製造する方法に関する。
脱脂・焼成してＮｉ多孔体を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】空孔率が高くかつ強度が大きいシート状
の多孔体の製造方法は、従来、例えば特公昭３８−１７
５５４号、特開平５−３３９６０５号等に開示されてい
る。
の多孔体の製造方法は、従来、例えば特公昭３８−１７
５５４号、特開平５−３３９６０５号等に開示されてい
る。
【０００３】特公昭３８−１７５５４号公報は、多孔金
属の製造方法に関し、金属粉末を含むスラリー液を多孔
性有機構造体に含浸せしめ、これを乾燥・加熱して有機
構造体を分解し消失せしめるとともに金属粉末を焼結す
るものである。また、特開平５−３３９６０５号の「多
孔金属の製造方法」は、金属又は金属化合物の粉末を含
むスラリー液を、シート状の発泡樹脂に含浸させ、これ
を乾燥・焼成して金属粉末を焼結するものである。これ
らの方法により、Ｎｉ，Ｃｒ等の金属粉末または合金粉
末の焼結金属板を製造することができる。
属の製造方法に関し、金属粉末を含むスラリー液を多孔
性有機構造体に含浸せしめ、これを乾燥・加熱して有機
構造体を分解し消失せしめるとともに金属粉末を焼結す
るものである。また、特開平５−３３９６０５号の「多
孔金属の製造方法」は、金属又は金属化合物の粉末を含
むスラリー液を、シート状の発泡樹脂に含浸させ、これ
を乾燥・焼成して金属粉末を焼結するものである。これ
らの方法により、Ｎｉ，Ｃｒ等の金属粉末または合金粉
末の焼結金属板を製造することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】Ｎｉ多孔体を製造する
場合、上述した従来の製造方法では、Ｎｉの微粒と結合
剤を混合したスラリー液を用いてシート状のグリーンシ
ートに成形後、連続炉にて連続焼成してＮｉ多孔体を得
ている。
場合、上述した従来の製造方法では、Ｎｉの微粒と結合
剤を混合したスラリー液を用いてシート状のグリーンシ
ートに成形後、連続炉にて連続焼成してＮｉ多孔体を得
ている。
【０００５】この場合、結合剤は、メチルセルロースと
水の混合物、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＰＶＡ
（ポリビニルアルコール）等であり、焼成前に完全に熱
分解して除去する必要がある。
水の混合物、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＰＶＡ
（ポリビニルアルコール）等であり、焼成前に完全に熱
分解して除去する必要がある。
【０００６】そのため、３００〜６００℃の脱脂ゾーン
にグリーンシートを１０分以上滞在させて結合剤を完全
に熱分解し、その後、８００〜１０００℃のＮｉの焼結
温度で数分保持して焼結させる必要がある。
にグリーンシートを１０分以上滞在させて結合剤を完全
に熱分解し、その後、８００〜１０００℃のＮｉの焼結
温度で数分保持して焼結させる必要がある。
【０００７】しかし連続炉を用いた連続焼成では、グリ
ーンシートの移動速度は入口から出口まで必然的に一定
であり、かつ炉内の温度勾配はできるだけ一定であるこ
とが好ましい。そのため、従来は、３００〜６００℃の
脱脂ゾーンの滞在時間を確保するため、上流側における
昇温速度を５〜１０℃／分に抑え、０．１〜０．５ｍ／
分程度の低速の送り速度で連続焼成していた。
ーンシートの移動速度は入口から出口まで必然的に一定
であり、かつ炉内の温度勾配はできるだけ一定であるこ
とが好ましい。そのため、従来は、３００〜６００℃の
脱脂ゾーンの滞在時間を確保するため、上流側における
昇温速度を５〜１０℃／分に抑え、０．１〜０．５ｍ／
分程度の低速の送り速度で連続焼成していた。
【０００８】すなわち、グリーンシートを還元雰囲気で
５〜１０℃／分の昇温速度にて加熱し、３００〜６００
℃の脱脂ゾーンで結合剤を水、メタン等の炭化水素に分
解して除去した後に、８００〜１０００℃のＮｉの焼結
温度まで昇温し、所定時間保持・加熱してＮｉ多孔体を
得ていた。
５〜１０℃／分の昇温速度にて加熱し、３００〜６００
℃の脱脂ゾーンで結合剤を水、メタン等の炭化水素に分
解して除去した後に、８００〜１０００℃のＮｉの焼結
温度まで昇温し、所定時間保持・加熱してＮｉ多孔体を
得ていた。
【０００９】しかし、この方法では、焼成時間が数分と
短いにもかかわらず、常温から焼結温度までの加熱に１
時間以上を必要とし、結果としてグリーンシートの移動
速度を低速に抑える必要があり、Ｎｉ多孔体の生産性を
高められない問題点があった。
短いにもかかわらず、常温から焼結温度までの加熱に１
時間以上を必要とし、結果としてグリーンシートの移動
速度を低速に抑える必要があり、Ｎｉ多孔体の生産性を
高められない問題点があった。
【００１０】またこの脱脂工程において加熱速度を早く
すると結合剤から遊離炭素がＮｉ表面に析出しＮｉ粉の
焼結を阻害する。すなわち、加熱速度が早過ぎると発泡
樹脂（ウレタン）と結合剤（例えばフェノール樹脂）が
急速に分解して炭化し、Ｎｉ粉の表面に残存してＮｉ粉
の焼結を阻害することが知られている。
すると結合剤から遊離炭素がＮｉ表面に析出しＮｉ粉の
焼結を阻害する。すなわち、加熱速度が早過ぎると発泡
樹脂（ウレタン）と結合剤（例えばフェノール樹脂）が
急速に分解して炭化し、Ｎｉ粉の表面に残存してＮｉ粉
の焼結を阻害することが知られている。
【００１１】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、グリ
ーンシートを短時間に脱脂かつ焼成して、Ｎｉ多孔体の
生産性を大幅に高めることができるＮｉ多孔体の製造方
法を提供することにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、グリ
ーンシートを短時間に脱脂かつ焼成して、Ｎｉ多孔体の
生産性を大幅に高めることができるＮｉ多孔体の製造方
法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｎｉ
粉、ＮｉＯ粉を含むスラリーをシート状の発泡樹脂に含
浸してグリーンシートを形成するグリーンシート形成ス
テップ（Ａ）と、前記グリーンシートを焼結温度まで昇
温後一定時間保持して、脱脂と焼結を同時に行う脱脂焼
成ステップ（Ｂ）と、を備え、該脱脂焼成ステップ
（Ｂ）をＮｉが還元されカーボンが酸化されるガス雰囲
気下で行う、ことを特徴とするＮｉ多孔体の製造方法が
提供される。
粉、ＮｉＯ粉を含むスラリーをシート状の発泡樹脂に含
浸してグリーンシートを形成するグリーンシート形成ス
テップ（Ａ）と、前記グリーンシートを焼結温度まで昇
温後一定時間保持して、脱脂と焼結を同時に行う脱脂焼
成ステップ（Ｂ）と、を備え、該脱脂焼成ステップ
（Ｂ）をＮｉが還元されカーボンが酸化されるガス雰囲
気下で行う、ことを特徴とするＮｉ多孔体の製造方法が
提供される。
【００１３】本発明によれば、脱脂焼成ステップ（Ｂ）
をＮｉが還元されカーボンが酸化されるガス雰囲気下で
行うので、昇温ゾーンでは脱脂が主として行われるが、
これに続く焼結ゾーンでも脱脂を焼結と同時に行うこと
ができる。従って、常温から焼結温度までの昇温時間を
短縮し、Ｎｉ粉の表面にカーボンが残存しても、焼結ゾ
ーンでカーボンを酸化でき、結果として昇温速度を早
め、Ｎｉ多孔体の生産性を高めることができる。
をＮｉが還元されカーボンが酸化されるガス雰囲気下で
行うので、昇温ゾーンでは脱脂が主として行われるが、
これに続く焼結ゾーンでも脱脂を焼結と同時に行うこと
ができる。従って、常温から焼結温度までの昇温時間を
短縮し、Ｎｉ粉の表面にカーボンが残存しても、焼結ゾ
ーンでカーボンを酸化でき、結果として昇温速度を早
め、Ｎｉ多孔体の生産性を高めることができる。
【００１４】本発明の好ましい実施形態によれば、互い
に連続して直列に配置された連続脱脂炉（１２）及び連
続炭素炉（１４）を備え、連続脱脂炉内をＣＯ2ガスを
混合したアンモニアクラッキングガスまたはＨ2ガスを
流通させて脱脂と焼結を同時に行い、かつ連続焼成炉内
を下流端から上流端までアルゴンガスを流通させて再焼
成する。
に連続して直列に配置された連続脱脂炉（１２）及び連
続炭素炉（１４）を備え、連続脱脂炉内をＣＯ2ガスを
混合したアンモニアクラッキングガスまたはＨ2ガスを
流通させて脱脂と焼結を同時に行い、かつ連続焼成炉内
を下流端から上流端までアルゴンガスを流通させて再焼
成する。
【００１５】この構成により、連続脱脂炉（１２）で脱
脂と焼結を同時に行った後、連続炭素炉（１４）で再焼
成することができる。焼結ゾーンで脱脂と焼結を行った
Ｎｉ多孔体は、従来法と同じ保持時間では焼結が不十分
となるので、焼結温度を１２００〜１３００℃まで昇温
可能な連続炭素炉（１４）を接続することで、焼結後の
強度を高めることができる。
脂と焼結を同時に行った後、連続炭素炉（１４）で再焼
成することができる。焼結ゾーンで脱脂と焼結を行った
Ｎｉ多孔体は、従来法と同じ保持時間では焼結が不十分
となるので、焼結温度を１２００〜１３００℃まで昇温
可能な連続炭素炉（１４）を接続することで、焼結後の
強度を高めることができる。
【００１６】前記ガス雰囲気は、エリンガム線図におけ
る、Ｎｉの還元領域とカーボンの酸化領域の重複部分で
ある。このガス雰囲気は、約５００〜１２００℃の温度
範囲において、Ｃ／ＣＯ2比が１０-2〜１０2、Ｈ2／Ｈ2
Ｏ比が１０-2〜１０2、又は酸素分圧が１０-18〜１０
-10の範囲である。また、このガス雰囲気は、ＣＯ2ガス
を混合したアンモニアクラッキングガス雰囲気であるの
がよい。なお、これらのガス比を満足するＮ2-Ｈ2ガス
雰囲気でもよい。
る、Ｎｉの還元領域とカーボンの酸化領域の重複部分で
ある。このガス雰囲気は、約５００〜１２００℃の温度
範囲において、Ｃ／ＣＯ2比が１０-2〜１０2、Ｈ2／Ｈ2
Ｏ比が１０-2〜１０2、又は酸素分圧が１０-18〜１０
-10の範囲である。また、このガス雰囲気は、ＣＯ2ガス
を混合したアンモニアクラッキングガス雰囲気であるの
がよい。なお、これらのガス比を満足するＮ2-Ｈ2ガス
雰囲気でもよい。
【００１７】かかるガス雰囲気に、連続脱脂炉（１２）
内を設定することにより、脱脂焼成ステップ（Ｂ）の約
５００℃以上の温度範囲においてＮｉを還元し同時にカ
ーボンを酸化することができる。
内を設定することにより、脱脂焼成ステップ（Ｂ）の約
５００℃以上の温度範囲においてＮｉを還元し同時にカ
ーボンを酸化することができる。
【００１８】前記焼結温度は、８００〜１１００℃であ
り、昇温速度は、１００〜２００℃／分である。
り、昇温速度は、１００〜２００℃／分である。
【００１９】焼結温度を８００〜１１００℃とすること
により、Ｎｉ粉を効率よく焼結することができ、かつ上
記ガス雰囲気を実現することができる。また、昇温速度
を１００〜２００℃／分とすることにより、常温から焼
結温度までの昇温時間を従来の１／１０以下に短縮で
き、Ｎｉ多孔体の生産性を１０倍以上に高めることがで
きる。
により、Ｎｉ粉を効率よく焼結することができ、かつ上
記ガス雰囲気を実現することができる。また、昇温速度
を１００〜２００℃／分とすることにより、常温から焼
結温度までの昇温時間を従来の１／１０以下に短縮で
き、Ｎｉ多孔体の生産性を１０倍以上に高めることがで
きる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。
【００２１】図１は、本発明を適用するＮｉ多孔体の連
続製造装置の構成図である。この図に示すように、この
連続製造装置１０は、連続脱脂炉１２及び連続炭素炉１
４を備える。
続製造装置の構成図である。この図に示すように、この
連続製造装置１０は、連続脱脂炉１２及び連続炭素炉１
４を備える。
【００２２】連続脱脂炉１２は、炉壁が耐熱材で構成さ
れた水平炉であり、内部に耐熱金属製の水平ベルトコン
ベアを有し、処理材（この場合、Ｎｉ多孔体シート）を
連続的に水平に搬送できるようになっている。また、こ
の連続脱脂炉１２は、その上流端に設けられたガス供給
口１２ａと、その下流端に設けられたガス排気口１２ｂ
を有し、上流端から下流端までＣＯ2ガスを混合したア
ンモニアクラッキングガスを流通させ、内部を還元性ガ
ス雰囲気に保持しながら、処理材を７００〜１２００℃
に加熱して、その中間部で発生した分解ガスを適宜外部
に排出できるようになっている。連続脱脂炉１２は、炉
内の雰囲気制御が容易なマッフル式の予備焼成炉である
のがよい。
れた水平炉であり、内部に耐熱金属製の水平ベルトコン
ベアを有し、処理材（この場合、Ｎｉ多孔体シート）を
連続的に水平に搬送できるようになっている。また、こ
の連続脱脂炉１２は、その上流端に設けられたガス供給
口１２ａと、その下流端に設けられたガス排気口１２ｂ
を有し、上流端から下流端までＣＯ2ガスを混合したア
ンモニアクラッキングガスを流通させ、内部を還元性ガ
ス雰囲気に保持しながら、処理材を７００〜１２００℃
に加熱して、その中間部で発生した分解ガスを適宜外部
に排出できるようになっている。連続脱脂炉１２は、炉
内の雰囲気制御が容易なマッフル式の予備焼成炉である
のがよい。
【００２３】連続脱脂炉１２で脱脂・焼結が可能である
が、焼結が不十分な場合は連続炭素炉１４にて更に焼結
を行う。
が、焼結が不十分な場合は連続炭素炉１４にて更に焼結
を行う。
【００２４】この連続炭素炉１４は、その上流端に設け
られたガス供給口１４ａと、その下流端に設けられたガ
ス排気口１４ｂを有し、上流端から下流端までアルゴン
ガスを流通させ、内部を還元性ガス雰囲気に保持しなが
ら、処理材を１２００〜１３００℃の高温に加熱できる
ようになっている。
られたガス供給口１４ａと、その下流端に設けられたガ
ス排気口１４ｂを有し、上流端から下流端までアルゴン
ガスを流通させ、内部を還元性ガス雰囲気に保持しなが
ら、処理材を１２００〜１３００℃の高温に加熱できる
ようになっている。
【００２５】上述した連続脱脂炉１２と連続炭素炉１４
は、互いに連続して直列に配置されている。また、連続
脱脂炉１２から連続炭素炉１４に脱脂・焼成後の比較的
脆いＮｉ多孔体シートを、水平の保持したまま衝撃を与
えずに水平に搬送し、外力をほとんど作用させることな
く移行させるようになっている。
は、互いに連続して直列に配置されている。また、連続
脱脂炉１２から連続炭素炉１４に脱脂・焼成後の比較的
脆いＮｉ多孔体シートを、水平の保持したまま衝撃を与
えずに水平に搬送し、外力をほとんど作用させることな
く移行させるようになっている。
【００２６】この構成により、スラリーをシート状の発
泡樹脂に含浸させたグリーンシートを連続脱脂炉１２の
コンベヤ状に載せるだけで、連続脱脂炉１２内で脱脂・
焼成したＮｉ多孔体シートをそのまま連続炭素炉１４内
で再焼成することができる。
泡樹脂に含浸させたグリーンシートを連続脱脂炉１２の
コンベヤ状に載せるだけで、連続脱脂炉１２内で脱脂・
焼成したＮｉ多孔体シートをそのまま連続炭素炉１４内
で再焼成することができる。
【００２７】図２は、本発明によるＮｉ多孔体シートの
製造方法のフロー図である。この図に示すように、本発
明の製造方法は、グリーンシート形成ステップ（Ａ）、
脱脂焼成ステップ（Ｂ）及び再焼成ステップ（Ｃ）から
なる。
製造方法のフロー図である。この図に示すように、本発
明の製造方法は、グリーンシート形成ステップ（Ａ）、
脱脂焼成ステップ（Ｂ）及び再焼成ステップ（Ｃ）から
なる。
【００２８】本発明を適用する金属粉は、Ｎｉ金属粉で
あり、ＩＮＣＯ社製のＮｉ２５５、２１０等の微粉が望
ましい。
あり、ＩＮＣＯ社製のＮｉ２５５、２１０等の微粉が望
ましい。
【００２９】グリーンシート形成ステップ（Ａ）では、
Ｎｉ粉に分散剤とフェノール樹脂を混合してＮｉ粉を含
むスラリーを形成し、このスラリーをシート状の発泡樹
脂に含浸してグリーンシートを形成する。発泡樹脂に
は、例えばウレタンシートを用いることができる。
Ｎｉ粉に分散剤とフェノール樹脂を混合してＮｉ粉を含
むスラリーを形成し、このスラリーをシート状の発泡樹
脂に含浸してグリーンシートを形成する。発泡樹脂に
は、例えばウレタンシートを用いることができる。
【００３０】脱脂焼成ステップ（Ｂ）では、上述した連
続脱脂炉１２を用い、グリーンシートを所定のガス雰囲
気下で焼結温度まで昇温後一定時間保持して、脱脂と焼
結を同時に行う。また、この脱脂焼成ステップ（Ｂ）
は、約３０〜４０％のＣＯ2ガスを混合したアンモニア
クラッキングガスあるいはＨ2ガス雰囲気で行うのがよ
い。
続脱脂炉１２を用い、グリーンシートを所定のガス雰囲
気下で焼結温度まで昇温後一定時間保持して、脱脂と焼
結を同時に行う。また、この脱脂焼成ステップ（Ｂ）
は、約３０〜４０％のＣＯ2ガスを混合したアンモニア
クラッキングガスあるいはＨ2ガス雰囲気で行うのがよ
い。
【００３１】さらに好ましくは、上述した連続炭素炉１
４を用い、再焼成ステップ（Ｃ）において、アルゴン雰
囲気の炭素炉で１２００〜１３００℃の高温で再焼成す
る。
４を用い、再焼成ステップ（Ｃ）において、アルゴン雰
囲気の炭素炉で１２００〜１３００℃の高温で再焼成す
る。
【００３２】図３は、エリンガム線図の模式図である。
エリンガム線図は、酸化物の標準自由エネルギーと温度
との関係を示すものである。この図において、横軸は温
度、縦軸は酸化物の標準自由エネルギーである。また図
中の２本の線は、ＮｉとＣの反応線を示している。
エリンガム線図は、酸化物の標準自由エネルギーと温度
との関係を示すものである。この図において、横軸は温
度、縦軸は酸化物の標準自由エネルギーである。また図
中の２本の線は、ＮｉとＣの反応線を示している。
【００３３】エリンガム線図において、Ｎｉの反応線の
下側は還元領域を示し、Ｃの反応線の上側は酸化領域を
示している。従ってこの図から、Ｎｉが還元されカーボ
ンが酸化されるガス雰囲気が存在することがわかる。
下側は還元領域を示し、Ｃの反応線の上側は酸化領域を
示している。従ってこの図から、Ｎｉが還元されカーボ
ンが酸化されるガス雰囲気が存在することがわかる。
【００３４】すなわち、このガス雰囲気は、エリンガム
線図における、Ｎｉの還元領域とカーボンの酸化領域の
重複部分である。このガス雰囲気は、約５００〜１２０
０℃の温度範囲において、Ｃ／ＣＯ2比が１０-2〜１
０2、Ｈ2／Ｈ2Ｏ比が１０-2〜１０2、又は酸素分圧が１
０-18〜１０-10の範囲である。
線図における、Ｎｉの還元領域とカーボンの酸化領域の
重複部分である。このガス雰囲気は、約５００〜１２０
０℃の温度範囲において、Ｃ／ＣＯ2比が１０-2〜１
０2、Ｈ2／Ｈ2Ｏ比が１０-2〜１０2、又は酸素分圧が１
０-18〜１０-10の範囲である。
【００３５】また、このガス雰囲気は、ＣＯ2ガスを混
合したアンモニアクラッキングガスあるいはＨ2ガス雰
囲気において、ＣＯ2ガスを約３０〜４０％とすること
により、容易に実現することができる。すなわち、アン
モニアクラッキングガスは大量の水素を含んでおり、こ
れとＣＯ2とが反応して、水素およびＣＯ濃度の高いガ
ス雰囲気となり、Ｃ／ＣＯ2比又はＨ2／Ｈ2Ｏ比を１０
-2〜１０2の範囲にすることができる。
合したアンモニアクラッキングガスあるいはＨ2ガス雰
囲気において、ＣＯ2ガスを約３０〜４０％とすること
により、容易に実現することができる。すなわち、アン
モニアクラッキングガスは大量の水素を含んでおり、こ
れとＣＯ2とが反応して、水素およびＣＯ濃度の高いガ
ス雰囲気となり、Ｃ／ＣＯ2比又はＨ2／Ｈ2Ｏ比を１０
-2〜１０2の範囲にすることができる。
【００３６】図４は、連続炉のおける温度分布の比較図
である。この図において、（Ａ）は従来例、（Ｂ）は本
発明の方法によるものである。なおいずれも、焼結温度
１０００℃、焼結時間３分の場合を例示している。
である。この図において、（Ａ）は従来例、（Ｂ）は本
発明の方法によるものである。なおいずれも、焼結温度
１０００℃、焼結時間３分の場合を例示している。
【００３７】図４（Ａ）に示すように、昇温速度１０℃
／分、送り速度０．１ｍ／分の場合、常温（例えば２０
℃）から焼結温度１０００℃までの昇温時間は約９８分
となり、炉長が１５ｍの場合、入口から出口までの処理
時間は１５０分となる。
／分、送り速度０．１ｍ／分の場合、常温（例えば２０
℃）から焼結温度１０００℃までの昇温時間は約９８分
となり、炉長が１５ｍの場合、入口から出口までの処理
時間は１５０分となる。
【００３８】これに対して、図４（Ｂ）の本発明の例で
は、昇温速度１００℃／分、送り速度１．０ｍ／分の場
合、昇温時間は約１０分となり、炉長が１５ｍの場合、
入口から出口までの処理時間は１５分となり、Ｎｉ多孔
体の生産速度を同じ炉を用いて１０倍に向上できること
がわかる。
は、昇温速度１００℃／分、送り速度１．０ｍ／分の場
合、昇温時間は約１０分となり、炉長が１５ｍの場合、
入口から出口までの処理時間は１５分となり、Ｎｉ多孔
体の生産速度を同じ炉を用いて１０倍に向上できること
がわかる。
【００３９】なおこの場合、従来の脱脂ゾーン３００〜
６００℃の通過時間は３０分から３分に短縮するため、
Ｎｉ粉の表面にカーボンが残存するが、焼結ゾーンでカ
ーボンを酸化除去できるため、結果として品質を保持し
たままで、昇温速度を早め、Ｎｉ多孔体の生産性を高め
ることができる。
６００℃の通過時間は３０分から３分に短縮するため、
Ｎｉ粉の表面にカーボンが残存するが、焼結ゾーンでカ
ーボンを酸化除去できるため、結果として品質を保持し
たままで、昇温速度を早め、Ｎｉ多孔体の生産性を高め
ることができる。
【００４０】
【実施例】図１の装置を用い、送り速度２．０ｍ／分、
焼結温度１０００℃、焼結時間３分、約４０％のＣＯ2
ガスを混合したアンモニアクラッキングガス雰囲気にお
いて、Ｎｉ含浸ウレタンを脱脂、焼結させ、従来と同一
の空孔径、強度を有するＮｉ多孔体が得られることを確
認した。
焼結温度１０００℃、焼結時間３分、約４０％のＣＯ2
ガスを混合したアンモニアクラッキングガス雰囲気にお
いて、Ｎｉ含浸ウレタンを脱脂、焼結させ、従来と同一
の空孔径、強度を有するＮｉ多孔体が得られることを確
認した。
【００４１】なお、本発明は上述した実施例及び実施形
態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変更できることは勿論である。
態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変更できることは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】上述したように、本発明は高速加熱で炭
素状態で残留した結合剤を焼結ゾーンに供給する水、炭
酸ガス等の酸化剤で酸化除去することで、送り速度を１
〜３ｍ／分で連続焼成するものであり、以下の特徴を有
する。 １．従来法に比べ、焼成速度を１０倍以上向上させるこ
とができる。 ２．酸化剤を高温の焼成ゾーンに直接導入するため、炭
素の酸化除去反応が進む。 ３．焼結処理温度は高温になるほど焼結は促進されるた
め１３００℃まで昇温可能な炉を増設すると焼成炉は短
くなる。
素状態で残留した結合剤を焼結ゾーンに供給する水、炭
酸ガス等の酸化剤で酸化除去することで、送り速度を１
〜３ｍ／分で連続焼成するものであり、以下の特徴を有
する。 １．従来法に比べ、焼成速度を１０倍以上向上させるこ
とができる。 ２．酸化剤を高温の焼成ゾーンに直接導入するため、炭
素の酸化除去反応が進む。 ３．焼結処理温度は高温になるほど焼結は促進されるた
め１３００℃まで昇温可能な炉を増設すると焼成炉は短
くなる。
【００４３】従って、本発明のＮｉ多孔体の製造方法
は、グリーンシートを短時間に脱脂かつ焼成して、Ｎｉ
多孔体の生産性を大幅に高めることができ、等の優れた
効果を有する。
は、グリーンシートを短時間に脱脂かつ焼成して、Ｎｉ
多孔体の生産性を大幅に高めることができ、等の優れた
効果を有する。
【図１】本発明を適用するＮｉ多孔体の連続製造装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明によるＮｉ多孔体の製造フロー図であ
る。
る。
【図３】エリンガム線図の模式図である。
【図４】連続炉のおける温度分布の比較図である。
１０連続製造装置、１２ 連続脱脂炉、１２ａ ガス供
給口、１２ｂ ガス排気口、１４ 連続炭素炉、１４ａ
ガス供給口、１４ｂ ガス排気口
給口、１２ｂ ガス排気口、１４ 連続炭素炉、１４ａ
ガス供給口、１４ｂ ガス排気口
フロントページの続き
(72)発明者 田辺 絹子
東京都江東区豊洲３丁目２番16号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
(72)発明者 西田 純
富山県高岡市吉久１−１−１ 日本重化学
工業株式会社高岡事業所内
(72)発明者 佐軒 宏幸
富山県高岡市吉久１−１−１ 日本重化学
工業株式会社高岡事業所内
Ｆターム(参考） 4K018 AA07 CA33 DA03 DA14 DA31
DA42 KA22
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｎｉ粉、ＮｉＯ粉を含むスラリーをシー
ト状の発泡樹脂に含浸してグリーンシートを形成するグ
リーンシート形成ステップ（Ａ）と、 前記グリーンシートを焼結温度まで昇温後一定時間保持
して、脱脂と焼結を同時に行う脱脂焼成ステップ（Ｂ）
と、を備え、該脱脂焼成ステップ（Ｂ）をＮｉが還元さ
れカーボンが酸化されるガス雰囲気下で行う、ことを特
徴とするＮｉ多孔体の製造方法。 - 【請求項２】 互いに連続して直列に配置された連続脱
脂炉（１２）及び連続炭素炉（１４）を備え、連続脱脂
炉内をＣＯ2ガスを混合したアンモニアクラッキングガ
スまたはＨ2ガスを流通させて脱脂と焼結を同時に行
い、かつ連続焼成炉内を下流端から上流端までアルゴン
ガスを流通させて再焼成する、ことを特徴とする請求項
１に記載のＮｉ多孔体の製造方法。 - 【請求項３】 前記ガス雰囲気は、エリンガム線図にお
ける、Ｎｉの還元領域とカーボンの酸化領域の重複部分
である、ことを特徴とする請求項１に記載のＮｉ多孔体
の製造方法。 - 【請求項４】 前記ガス雰囲気は、約５００〜１２００
℃の温度範囲において、Ｃ／ＣＯ2比が１０-2〜１０2、
Ｈ2／Ｈ2Ｏ比が１０-2〜１０2、又は酸素分圧が１０-18
〜１０-10の範囲である、ことを特徴とする請求項１に
記載のＮｉ多孔体の製造方法。 - 【請求項５】 前記ガス雰囲気は、ＣＯ2ガスを混合し
たアンモニアクラッキングガスまたはＨ2ガス雰囲気で
ある、ことを特徴とする請求項１に記載のＮｉ多孔体の
製造方法。 - 【請求項６】 前記焼結温度は、８００〜１１００℃で
あり、昇温速度は、１００〜２００℃／分である、こと
を特徴とする請求項１に記載のＮｉ多孔体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137642A JP2003328007A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Ｎｉ多孔体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137642A JP2003328007A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Ｎｉ多孔体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003328007A true JP2003328007A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29699341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002137642A Pending JP2003328007A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Ｎｉ多孔体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003328007A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006224139A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Kanto Yakin Kogyo Co Ltd | 金属多孔体の利用方法 |
| JP2009510266A (ja) * | 2005-10-07 | 2009-03-12 | ヴァーレ、インコ、リミテッド | 高気孔率金属二元細孔多孔質発泡体 |
| JP2015513659A (ja) * | 2012-03-16 | 2015-05-14 | ゲーカーエン シンター メタルズ ホールディング ゲーエムベーハーＧｋｎ Ｓｉｎｔｅｒ Ｍｅｔａｌｓ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｇｍｂｈ | ガス放出装置をもつ焼結炉 |
| CN108291319A (zh) * | 2015-11-19 | 2018-07-17 | 巴登-符腾堡州太阳能和氢能公益基金研究中心 | 镍电极和自支撑镍层的生产方法及用途 |
| CN108405848A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-17 | 西南交通大学 | 一种多孔镍骨架材料及其制备方法 |
| JP2021094503A (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 三菱重工業株式会社 | 製造装置用ガス供給装置、アトマイズ装置、３ｄ積層造形装置、積層造形システム、及び造形物、並びに製造装置用ガス供給方法 |
-
2002
- 2002-05-13 JP JP2002137642A patent/JP2003328007A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7635078B2 (en) | 2005-02-17 | 2009-12-22 | Kanto Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha | Brazing method utilizing metallic porous materials |
| JP2009510266A (ja) * | 2005-10-07 | 2009-03-12 | ヴァーレ、インコ、リミテッド | 高気孔率金属二元細孔多孔質発泡体 |
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| US10829860B2 (en) | 2015-11-19 | 2020-11-10 | Zentrum Für Sonnenenergie-Und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Gemeinnützige Stiftung | Nickel electrode, self-supporting nickel layer, method for production thereof, and use thereof |
| CN108291319B (zh) * | 2015-11-19 | 2021-04-09 | 巴登-符腾堡州太阳能和氢能公益基金研究中心 | 镍电极和自支撑镍层的生产方法及用途 |
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| US11826828B2 (en) | 2019-12-13 | 2023-11-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas supply device for manufacturing device. atomizing device, 3D additive manufacturing device, additive manufacturing system, and shaped object and gas supply method for manufacturing device |
| JP7453781B2 (ja) | 2019-12-13 | 2024-03-21 | 三菱重工業株式会社 | 製造装置用ガス供給装置、アトマイズ装置、３ｄ積層造形装置、及び積層造形システム |
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