JP2007077482A - 多孔質材及びその製造方法、複合金属材料及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明にかかる多孔質材の製造方法は、エラストマーに、充填材と、カーボンナノファイバーと、を混合し、かつ剪断力によって分散させて複合エラストマーを得る工程(a)と、複合エラストマーを熱処理し、該複合エラストマー中に含まれるエラストマーを分解気化させて中間複合材料250を得る工程(b)と、中間複合材料250を圧縮して多孔質材を得る工程(c)と、を含む。
【選択図】 図4
Description
前記複合エラストマーを熱処理し、該複合エラストマー中に含まれるエラストマーを分解気化させて中間複合材料を得る工程(b)と、
中間複合材料を圧縮して多孔質材を得る工程(c)と、
を含む。
(1)サンプルの作製
(a)複合エラストマーの作製
第1の工程:ロール径が6インチのオープンロール(ロール温度10〜20℃)に、表1に示す所定量(100g)の天然ゴム(NR:100重量部(phr))を投入して、ロールに巻き付かせた。
第2の工程:天然ゴムに対して500重量部(500g)のアルミニウム粒子及び2重量部(2g)のマグネシウム粒子を投入し、その後、表1に示す量(重量部(phr))のカーボンナノファイバー(表1では、カーボンナノファイバーを「CNT」と記載する)を天然ゴムに投入した。このとき、ロール間隙を1.5mmとした。
第4の工程:カーボンナノファイバーを投入し終わったら、天然ゴムとカーボンナノファイバーとの混合物をロールから取り出した。
第5の工程:ロール間隙を1.5mmから0.3mmと狭くして、混合物を投入して薄通しをした。このとき、2本のロールの表面速度比を1.1とした。薄通しは繰り返し10回行った。
第6の工程:ロールを所定の間隙(1.1mm)にセットして、薄通しした混合物を投入し、分出しした。
このようにして、実施例1及び比較例1の複合エラストマーを得た。なお、実施例1及び比較例1において、平均粒径50μmのマグネシウム粒子と、平均粒径50μmの純アルミニウム粒子(99.7%がアルミニウム)と、直径(繊維径)が約10〜20nmのカーボンナノファイバーを用いた。
上記(a)の実施例1〜3及び比較例1、2で得られた複合エラストマー(無架橋)を、酸素を含む窒素雰囲気の炉内で天然ゴムの分解気化温度以上である400℃で1時間熱処理して、エラストマーを分解気化させると同時にカーボンナノファイバーを酸化させ、室温まで降温させて中間複合材料を得た。この酸化反応は、窒素雰囲気中に含まれる微量の酸素及び水蒸気や、エラストマー中に含まれる微量の酸素及び水分などから得られた酸素分子が用いられた。
このようにして得られた中間複合材料を、すり鉢に配置させ、すりこ木で粉体状になるまで粉砕し、実施例1〜3及び比較例2の粉砕された中間複合材料を得た。なお、比較例1はこの粉砕工程を行なっていない。
上記(b)の実施例1〜3及び比較例2で得られた粉砕された中間複合材料を金型内に配置し、400℃の雰囲気中で5MPaで圧縮成型し、50×50×10mmの大きさの多孔質材を得た。なお、比較例1はこの圧縮工程を行なっていない。
上記(c)の実施例1〜3及び比較例1、2で得られた多孔質材を、容器(炉)内に配置させ、アルミニウム塊(純アルミニウムインゴット)をその上に置き、不活性ガス(微量の酸素を含む窒素)雰囲気中で580℃まで2時間かけて昇温し、580℃で2時間維持し、マグネシウム粒子を気化させてアルミニウム粒子及びアルミニウム塊の表面を還元した。その後、アルミニウムの融点よりも高い温度(800℃)までゆっくりと昇温した。マグネシウムによって還元されたアルミニウム塊は溶融し、アルミニウムの溶湯となって多孔質材に浸透した。アルミニウムの溶湯を浸透させた後、これを自然放冷して凝固させ、アルミニウムをマトリクスとする複合金属材料を得た。
各複合エラストマーについて、パルス法NMRを用いてハーンエコー法による測定を行った。この測定は、日本電子(株)製「JMN−MU25」を用いて行った。測定は、観測核が1H、共鳴周波数が25MHz、90゜パルス幅が2μsecの条件で行い、ハーンエコー法のパルスシーケンス(90゜x−Pi−180゜x)にて、Piをいろいろ変えて減衰曲線を測定した。また、サンプルは、磁場の適正範囲までサンプル管に挿入して測定した。測定温度は150℃であった。この測定によって、原料エラストマー単体、複合エラストマーの第1スピン−スピン緩和時間(T2n)と、第2のスピン−スピン緩和時間(T2nn)と、第2のスピン−スピン緩和時間を有する成分の成分分率(fnn)と、を求めた。なお、原料エラストマー単体については、測定温度が30℃の場合における原料エラストマー単体の第1スピン−スピン緩和時間(T2n)についても求めた。測定結果を表1に示す。実施例1〜3及び比較例1、2における第2のスピン−スピン緩和時間(T2nn)は、検出されなかった。従って、第2のスピン−スピン緩和時間を有する成分の成分分率(fnn)は、0(ゼロ)であった。
上記(d)で得られた実施例2及び比較例1の複合金属材料を金属顕微鏡で観察した。実施例2の複合金属材料400の実物写真を図8に示し、金属顕微鏡写真を図9に示す。比較例1の複合金属材料410の実物写真を図10に示し、金属顕微鏡写真を図11に示す。
上記(d)で得られた実施例1〜3及び比較例1、2の多孔質材及び複合金属材料について、厚さ5mmの10×10mmの試験片を、0.01mm/minで圧縮したときの圧縮強度を測定した。圧縮強度は、最大値、平均値及び最小値(MPa)を測定した。その結果を表1に示す。
上記(d)で得られた実施例1〜3の複合金属材料を、X線回折(XRD)によって結晶構造の分析を行なった。結晶成分として検出された成分は、ほとんどがアルミニウムであり、複合金属材料のカーボンナノファイバーの周りに形成された周辺相が結晶構造を有していない非晶質(アモルファス)相であることがわかった。
さらに、上記(d)で得られた実施例1〜3の複合金属材料を、電界放射走査型電子顕微鏡(FE−SEM)で観察し、照射点近傍の元素分析を行なった。カーボンナノファイバーの周りに形成された非晶質の周辺相は、アルミニウム、窒素及び酸素の各元素を有することがわかった。
2 減圧手段
3 注入手段
5 アルミニウム塊
10 第1のロール
20 第2のロール
30 エラストマー
40 カーボンナノファイバー
50 充填材
60 気孔
70 マトリクス金属材料
75 アルミニウム相
80 金型
90 押しコマ
100 複合エラストマー
200 中間複合材料
250 粉砕された中間複合材料
300 多孔質材
400 複合金属材料
Claims (13)
- エラストマーに、充填材と、カーボンナノファイバーと、を混合し、かつ剪断力によって分散させて複合エラストマーを得る工程(a)と、
前記複合エラストマーを熱処理し、該複合エラストマー中に含まれるエラストマーを分解気化させて中間複合材料を得る工程(b)と、
中間複合材料を圧縮して多孔質材を得る工程(c)と、
を含む、多孔質材の製造方法。 - 請求項1において、
前記カーボンナノファイバーは、平均直径が0.5ないし500nmである、多孔質材の製造方法。 - 請求項1または2において、
前記エラストマーは、分子量が5000ないし500万である、多孔質材の製造方法。 - 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記エラストマーは、カーボンナノファイバーに対して親和性を有する不飽和結合または基を少なくともひとつ有する、多孔質材の製造方法。 - 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
前記エラストマーは、パルス法NMRを用いてハーンエコー法によって30℃で測定した、未架橋体における、ネットワーク成分のスピン−スピン緩和時間(T2n)が100ないし3000μ秒である、多孔質材の製造方法。 - 請求項1ないし5のいずれかにおいて、
前記充填材は、平均直径が1〜500μmの粒子状の充填材である、多孔質材の製造方法。 - 請求項1ないし6のいずれかにおいて、
前記充填材は、金属粒子である、多孔質材の製造方法。 - 請求項1ないし6のいずれかにおいて、
前記充填材は、非金属粒子である、多孔質材の製造方法。 - 請求項1ないし8のいずれかにおいて、
前記工程(c)は、前記中間複合材料を2.5MPa〜500MPaで圧縮する、多孔質材の製造方法。 - 請求項1ないし9のいずれかにおいて、
前記工程(b)で得られた前記中間複合材料を、粉砕する工程(b−1)を含み、
前記工程(c)は、前記工程(b−1)で粉砕された中間複合材料を型内で圧縮する、多孔質材の製造方法。 - 請求項1ないし10のいずれかに記載の製造方法によって得られた多孔質材に溶融したマトリクス金属材料を浸透させる工程(d)を有する、複合金属材料の製造方法。
- 請求項1ないし10のいずれかに記載の製造方法によって得られた、多孔質材。
- 請求項11に記載の製造方法によって得られた、複合金属材料。
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KR20130076370A (ko) * | 2011-12-28 | 2013-07-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 열간 가압 소결 장치 |
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WO2014077550A1 (ko) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 자동차부품연구원 | 발포금속의 접합방법과 이에 의해 제조된 발포금속체, 이를 이용한 차량용 배터리 케이스의 제조방법 및 차량용 배터리 케이스 |
CN104911515A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-09-16 | 上海交通大学 | 一种纤维强化多孔镁的制备方法 |
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JP2010222666A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Nissin Kogyo Co Ltd | 複合金属材料の製造方法 |
KR20130076370A (ko) * | 2011-12-28 | 2013-07-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 열간 가압 소결 장치 |
JP2014009391A (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Nissin Kogyo Co Ltd | 多孔質体の製造方法及び多孔質体 |
WO2014077550A1 (ko) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 자동차부품연구원 | 발포금속의 접합방법과 이에 의해 제조된 발포금속체, 이를 이용한 차량용 배터리 케이스의 제조방법 및 차량용 배터리 케이스 |
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