JP2008238744A - 多層型多孔質材料およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、多層構造の多孔質材を、材質の組合せに制限なく製造することを可能にするとともに、すでにできあがった半製品に対しても、その後工程で新たに多孔質材を密着、付与することが可能となる多層構造の多質材料およびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
予め決められた粒度に調整された第1の粉末材料を第1多孔質材料として基材に形成する工程と、予め決められた粒度に調整された骨材となる第2の粉末材料と、この第2の粉末材料を加水反応によって析出する微細結晶または/および非晶質材で結合するアルコキシド溶液と、上記第2の粉末材料と上記アルコキシド溶液とを溶解させる溶媒と、をスラリ状に形成する工程と、上記第1多孔質材料の上に上記スラリを塗布する工程と、上記スラリを高温にして固化させて第2多孔質材料とする工程と、を有する多層型多孔質材料の製造方法。
【選択図】 図1
Description
実施例1は、基材をステンレス焼結金属多孔質体とし、その上にジルコニア系セラミックス多孔質体を層構造にした多層型多孔質材料である。
実施例2は、基材をアルミナ多孔質体とし、その上にアルミナ系セラミックス多孔質体を層構造にした多層型多孔質材料で、同じ材料を用いながら構造が異なるものを層状にした多孔質材料である。
実施例3は、基材を実施例1や実施例2とは異なる陽極酸化アルミニウム膜からなる多孔質体とし、その上に比較的粗い粒子構造を有するアルミナ系セラミックス多孔質体を層構造にした多層型多孔質材料である。
実施例4は、基材をセラミックス多孔質体とし、その両面にフェライト合金からなる多孔質体を層構造にした多層型多孔質材料である。基材となるセラミックス多孔質体は、緻密なジルコニア焼結体の一方の面にNi酸化物を含有する多孔質酸化物が、他方の面にはランタンストロンチウムマンガナイトような多孔質サーメットが積層された3層からなる多孔質体である。
基材となるステンレス焼結金属多孔質体を作製した。実施例1と同様に、ステンレス粉末材料をアトマイズ法で作製した後、機械的なふるいによる分級を行い、平均粒径約53μmの粉末に調整した。この粉末を金型に入れて1ton/cm2の圧力でプレス成形した後、真空雰囲気の炉で1000℃、2時間保持し、板状のステンレス焼結金属多孔質体を作製した。出来たステンレス焼結金属多孔質体を、水銀圧入法で測定したところ、平均気孔径が約φ12μm、気孔率は約53体積%であった。
実施例4と同様に、基材をセラミックス多孔質体とし、その両面にフェライト合金からなる多孔質体を層構造にした多層型多孔質材料である。基材となるセラミックス多孔質体は、緻密なジルコニア焼結体の一方の面にNi酸化物を含有する多孔質酸化物が、他方の面にはランタンストロンチウムマンガナイトような多孔質サーメットが積層された3層からなる多孔質体である。
Claims (13)
- 予め決められた粒度に調整された第1の粉末材料を基材となる第1多孔質材料に形成する工程と、
予め決められた粒度に調整された骨材となる第2の粉末材料と、
この第2の粉末材料を加水反応によって析出する微細結晶または/および非晶質材で結合するアルコキシド溶液と、
上記第2の粉末材料と上記アルコキシド溶液とを溶解させる溶媒と、
をスラリ状に形成する工程と、
上記第1多孔質材料の上に上記スラリを塗布する工程と、
塗布された上記スラリを高温にして固化させて第2多孔質材料とする工程と、
を有する多層型多孔質材料の製造方法であって、
前記アルコキシド溶液は、少なくともAl、Si、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Pt、Zrのいずれか1種以上を含むことを特徴とする多層型多孔質材料の製造方法。 - 予め決められた孔径を有する多孔質膜を基材となる第1多孔質材料に形成する工程と、
予め決められた粒度に調整された骨材となる粉末材料と、
この粉末材料を加水反応によって析出する微細結晶または/および非晶質材で結合するアルコキシド溶液と、
上記粉末材料と上記アルコキシド溶液とを溶解させる溶媒と、
をスラリ状に形成する工程と、
上記第1多孔質材料の上に上記スラリを塗布する工程と、
塗布された上記スラリを高温にして固化させて第2多孔質材料とする工程と、
を有する多層型多孔質材料の製造方法であって、
前記アルコキシド溶液は、少なくともAl、Si、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Pt、Zrのいずれか1種以上を含むことを特徴とする多層型多孔質材料の製造方法。 - 請求項1または2に記載の多層型多孔質材料の製造方法であって、
前記第2多孔質材料とする工程に加え、さらに上記スラリとは異なる粉末材料および異なるアルコキシド溶液材料から構成されるスラリをこの第2多孔質材料に塗布する工程と、を有する
ことを特徴とする多層型多孔質材料の製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれかに1項に記載の多層型多孔質材料の製造方法であって、
上記第2多孔質材料を構成する骨材料は、金属、セラミックス、有機ポリマーから選択される1種であることを特徴とする多層型多孔質材料の製造方法。 - 請求項4に記載の多層型多孔質材料の製造方法であって、
上記第2多孔質材料となる金属粉末材料は、ステンレス、フェライト系合金、アルミニウム、Ni系金属材料、Cr系金属材料から選択されるいずれか1種の金属材料であることを特徴とする多層型多孔質材料の製造方法。 - 請求項4に記載の多層型多孔質材料の製造方法であって、
上記第2多孔質材料となるセラミックス粉末材料は、Al、Si、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Pt、Zrから選択されるいずれか1種の酸化物、窒化物または炭化物のいずれかであることを特徴とする多層型多孔質材料の製造方法。 - 請求項4に記載の多層型多孔質材料の製造方法であって、
上記第2多孔質材料となる有機ポリマー粉末材料は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂から選択されるいずれか1種であることを特徴とする多層型多孔質材料の製造方法。 - 請求項2乃至請求項7のいずれか1項に記載の多層型多孔質材料の製造方法であって、
上記第1多孔質材料は、陽極酸化アルミニウムであることを特徴とする多層型多孔質材料の製造方法。 - 少なくとも基材を形成する第1の多孔質材料と、
この第1の多孔質材料の上に形成され、
骨材となる粗大粒子と、これらの粗大粒子同士を結合する微細結晶または/および非晶質相とからなる第2の多孔質材料と、
から構成される多層型多孔質材料であって、
上記第2の多孔質材料の開気孔率が30体積%以上70体積%以下であることを特徴とする多層型多孔質材料。 - 請求項9に記載の多層型多孔質材料であって、
上記第2の多孔質材料を構成する骨材は、ステンレス、フェライト系合金、アルミニウム、Ni系金属材料、Cr系金属材料から選択されるいずれか1種の金属材料であることを特徴とする多層型多孔質材料。 - 請求項9に記載の多層型多孔質材料であって、
上記第2の多孔質材料を構成する骨材は、Al、Si、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Pt、Zrから選択されるいずれか1種の酸化物セラミックスまたは窒化物セラミックスであることを特徴とする多層型多孔質材料。 - 請求項9に記載の多層型多孔質材料の作製方法であって、
上記第2の多孔質材料を構成する骨材は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂から選択されるいずれか1種の有機ポリマーであることを特徴とする多層型多孔質材料。 - 請求項9乃至請求項12のいずれか1項に記載の多層型多孔質材料であって、
上記第1の多孔質材料は、陽極酸化アルミニウムであることを特徴とする多層型多孔質材料。
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