JP2017078181A - Aluminum porous body and method for producing aluminum porous body - Google Patents

Aluminum porous body and method for producing aluminum porous body Download PDF

Info

Publication number
JP2017078181A
JP2017078181A JP2014034127A JP2014034127A JP2017078181A JP 2017078181 A JP2017078181 A JP 2017078181A JP 2014034127 A JP2014034127 A JP 2014034127A JP 2014034127 A JP2014034127 A JP 2014034127A JP 2017078181 A JP2017078181 A JP 2017078181A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
porous
skeleton
resin molded
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014034127A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
隼一 本村
Junichi Motomura
隼一 本村
細江　晃久
Akihisa Hosoe
晃久 細江
西村　淳一
Junichi Nishimura
淳一 西村
奥野　一樹
Kazuki Okuno
一樹 奥野
弘太郎 木村
Kotaro Kimura
弘太郎 木村
健吾 後藤
Kengo Goto
健吾 後藤
英彰 境田
Hideaki Sakaida
英彰 境田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2014034127A priority Critical patent/JP2017078181A/en
Priority to PCT/JP2014/080642 priority patent/WO2015129108A1/en
Publication of JP2017078181A publication Critical patent/JP2017078181A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/54—Electroplating of non-metallic surfaces
    • C25D5/56—Electroplating of non-metallic surfaces of plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/08—Alloys with open or closed pores
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1005—Pretreatment of the non-metallic additives
    • C22C1/1015—Pretreatment of the non-metallic additives by preparing or treating a non-metallic additive preform
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00—Electroforming
    • C25D1/08—Perforated or foraminous objects, e.g. sieves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/66—Electroplating: Baths therefor from melts
    • C25D3/665—Electroplating: Baths therefor from melts from ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To modify the hollow part of the skeleton of an aluminum porous body to provide an aluminum porous body having an increased surface area.SOLUTION: The present invention provides an aluminum porous body having a three-dimensional network structure with a hollow skeleton, wherein a fine porous layer is provided on the surface of the hollow part of the skeleton.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、三次元網目状構造を有するアルミニウム多孔体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a porous aluminum body having a three-dimensional network structure and a method for producing the same.

三次元網目状構造を有する金属多孔体は、各種フィルタ、触媒担体、電池用電極など多方面に用いられている。例えば三次元網目状構造を有するニッケル多孔体（以下「ニッケル多孔体」という）からなるセルメット（住友電気工業（株）製：登録商標）は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の電池の電極材料として使用されている。セルメットは連通気孔を有する金属多孔体であり、金属不織布など他の多孔体に比べて気孔率が高い（９０％以上）という特徴がある。   Metal porous bodies having a three-dimensional network structure are used in various fields such as various filters, catalyst carriers, and battery electrodes. For example, Celmet (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd .: registered trademark) made of a porous nickel body having a three-dimensional network structure (hereinafter referred to as “nickel porous body”) is an electrode material for batteries such as nickel metal hydride batteries and nickel cadmium batteries. It is used as Celmet is a metal porous body having continuous air holes, and has a feature of high porosity (90% or more) compared to other porous bodies such as a metal nonwoven fabric.

このようなニッケル多孔体は、発泡ウレタン等の連通気孔を有する樹脂成形体の骨格表面にニッケル層を形成した後、熱処理して発泡樹脂成形体を分解し、さらにニッケルを還元処理することで得られる。ニッケル層の形成は、発泡樹脂成形体の骨格表面にカーボン粉末等を塗布して導電化処理した後、電気めっきによってニッケルを析出させることで行われる。   Such a nickel porous body can be obtained by forming a nickel layer on the surface of a resin molded body having continuous ventilation holes such as foamed urethane, then heat-treating it to decompose the foamed resin molded body, and further reducing the nickel. It is done. The formation of the nickel layer is performed by depositing nickel by electroplating after applying carbon powder or the like to the surface of the skeleton of the foamed resin molded body and conducting a conductive treatment.

また、ニッケルと同様にアルミニウムも導電性、耐腐食性、軽量などの優れた特徴があり、電池用途では例えば、リチウムイオン電池の正極として、アルミニウム箔の表面にコバルト酸リチウム等の活物質を塗布したものが使用されている。
このアルミニウムを用いた正極の容量を向上するためには、アルミニウムの表面積を大きくした三次元網目状構造を有するアルミニウム多孔体（以下「アルミニウム多孔体」という）を用い、アルミニウム多孔体の気孔部にも活物質を充填することが考えられる。アルミニウム多孔体を用いることで、電極を厚くしても活物質を保持でき、単位面積当たりの活物質利用率が向上するからである。 In addition to nickel, aluminum also has excellent characteristics such as conductivity, corrosion resistance, and light weight. In battery applications, for example, a positive electrode of a lithium ion battery is coated with an active material such as lithium cobalt oxide on the surface of an aluminum foil. Is used.
In order to improve the capacity of the positive electrode using aluminum, an aluminum porous body having a three-dimensional network structure with a large aluminum surface area (hereinafter referred to as “aluminum porous body”) is used. It is also conceivable to fill the active material. This is because by using the porous aluminum body, the active material can be retained even when the electrode is thickened, and the active material utilization rate per unit area is improved.

前記アルミニウム多孔体の製造方法としては、三次元網目状構造を有する発泡樹脂成形体にアルミニウムめっきを施す方法があり、特開２０１１−２２５９５０号公報（特許文献１）には、このめっき法によって得られるアルミニウム多孔体を電極として用いるキャパシタについての発明が記載されている。特許文献１に記載の方法によれば、三次元網目構造を有する多孔質樹脂成形体に対して純度の高いアルミニウムを均一にめっきすることが可能であり、高品質のアルミニウム多孔体を製造することができる。   As a method for producing the aluminum porous body, there is a method in which a foamed resin molded body having a three-dimensional network structure is subjected to aluminum plating. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-225950 (Patent Document 1) is obtained by this plating method. The invention about the capacitor which uses the aluminum porous body made as an electrode is described. According to the method described in Patent Document 1, it is possible to uniformly plate high-purity aluminum on a porous resin molded body having a three-dimensional network structure, and to produce a high-quality aluminum porous body Can do.

特開２０１１−２２５９５０号公報JP 2011-225950 A

前述のように三次元網目状構造を有する多孔体は種々の用途があり、前記特許文献１に記載の方法により得られるアルミニウム多孔体についても様々な応用が期待されている。このため前記アルミニウム多孔体はそれぞれの用途に適したものとなるようにするという点で改良の余地があった。例えば、アルミニウム多孔体の表面積を大きくした方が好ましいという用途もあり、その場合には骨格の表面についても平滑性や形状などを制御する試みが行われてきた。
しかしながらこれまでの検討は骨格の外側表面についてのものであり、骨格の内側（すなわち中空部の表面）については観察や表面処理が行い難いことから詳細な検討が行われてこなかった。すなわち、従来のアルミニウム多孔体の製造方法では骨格の中空部の表面構造を改変することはできなかった。 As described above, the porous body having a three-dimensional network structure has various uses, and various applications are expected for the aluminum porous body obtained by the method described in Patent Document 1. For this reason, the said aluminum porous body had room for improvement at the point of making it suitable for each use. For example, there is an application in which it is preferable to increase the surface area of the porous aluminum body. In that case, attempts have been made to control the smoothness and shape of the surface of the skeleton.
However, the examination so far has been on the outer surface of the skeleton, and the inside of the skeleton (that is, the surface of the hollow portion) has not been examined in detail because it is difficult to perform observation or surface treatment. That is, the surface structure of the hollow part of the skeleton cannot be modified by the conventional method for producing a porous aluminum body.

そこで本発明は、アルミニウム多孔体の骨格の中空部を改変して表面積のより大きなアルミニウム多孔体及びその製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an aluminum porous body having a larger surface area by modifying the hollow portion of the skeleton of the aluminum porous body and a method for producing the same.

本発明は上記課題を解決すべく以下の構成を採用する。
すなわち、本発明に係るアルミニウム多孔体は、骨格が中空の三次元網目状構造を有するアルミニウム多孔体であって、前記骨格の中空部の表面に微小多孔質を有するアルミニウム多孔体、である。
また、本発明に係るアルミニウム多孔体の製造方法は、三次元網目状構造を有する樹脂成形体の骨格の表面にカーボン塗料を塗布して前記樹脂成形体の骨格の表面に導電層を形成する工程と、溶融塩電解アルミニウムめっきによって前記導電層を有する樹脂成形体の骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を形成する工程と、前記樹脂構造体から前記樹脂成形体を除去する工程と、を有するアルミニウム多孔体の製造方法であって、前記溶融塩電解アルミニウムめっきを行う前に前記樹脂成形体を露点温度が０℃以上、７０℃以下の雰囲気に曝す工程を有するアルミニウム多孔体の製造方法、である。 The present invention adopts the following configuration in order to solve the above problems.
That is, the aluminum porous body according to the present invention is an aluminum porous body having a three-dimensional network structure with a hollow skeleton, and having a microporous structure on the surface of the hollow portion of the skeleton.
Further, the method for producing a porous aluminum body according to the present invention includes a step of applying a carbon paint to the surface of a skeleton of a resin molded body having a three-dimensional network structure to form a conductive layer on the surface of the skeleton of the resin molded body. And forming a resin structure by electrodepositing aluminum on the surface of the skeleton of the resin molded body having the conductive layer by molten salt electrolytic aluminum plating; and removing the resin molded body from the resin structure; A method for producing a porous aluminum body comprising: a step of exposing the molded resin body to an atmosphere having a dew point temperature of 0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower before performing the molten salt electrolytic aluminum plating Method.

本発明により、アルミニウム多孔体の骨格の中空部を改変して表面積のより大きなアルミニウム多孔体及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a porous aluminum body having a larger surface area by modifying the hollow portion of the skeleton of the porous aluminum body and a method for producing the same.

実施例におけるアルミニウム多孔体１の骨格の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した写真である。It is the photograph which observed the cross section of the frame | skeleton of the aluminum porous body 1 in an Example with the electron microscope (SEM). 比較例におけるアルミニウム多孔体Ａの骨格の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した写真である。It is the photograph which observed the cross section of the frame | skeleton of the aluminum porous body A in a comparative example with the electron microscope (SEM).

最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、骨格が中空の三次元網目状構造を有するアルミニウム多孔体であって、前記骨格の中空部の表面に微小多孔質を有するアルミニウム多孔体、である。
上記（１）に記載のアルミニウム多孔体は骨格の中空部の表面にも微小多孔質層を有するため、従来の三次元網目状構造を有するアルミニウム多孔体と比べて、非常に大きな表面積を有するアルミニウム多孔体である。 First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described.
(1) An aluminum porous body according to an embodiment of the present invention is an aluminum porous body having a three-dimensional network structure with a hollow skeleton, wherein the porous aluminum body has a microporous structure on the surface of the hollow portion of the skeleton, It is.
Since the aluminum porous body described in (1) has a microporous layer on the surface of the hollow portion of the skeleton, aluminum having a very large surface area as compared with a conventional aluminum porous body having a three-dimensional network structure. It is a porous body.

（２）本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、前記微小多孔質層がカーボンと金属アルミニウムと酸化アルミニウムを含む上記（１）に記載のアルミニウム多孔体、である。
上記（２）に記載のアルミニウム多孔体は前記微小多孔質層がある程度の強度を有しているため、骨格の中空部に液体や気体が供給されても前記微小多孔質層を維持することができる。 (2) The porous aluminum body according to the embodiment of the present invention is the porous aluminum body according to (1), wherein the microporous layer includes carbon, metal aluminum, and aluminum oxide.
In the aluminum porous body described in (2) above, since the microporous layer has a certain degree of strength, the microporous layer can be maintained even when liquid or gas is supplied to the hollow portion of the skeleton. it can.

（３）本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、前記微小多孔質層の厚さが１．５μｍ以上、１０μｍ以下である上記（１）又は上記（２）に記載のアルミニウム多孔体、である。
上記（３）に記載のアルミニウム多孔体は前記微小多孔質層の厚さが厚いため、非常に大きな表面積を有する。 (3) The porous aluminum body according to the embodiment of the present invention is the porous aluminum body according to (1) or (2) above, wherein the thickness of the microporous layer is 1.5 μm or more and 10 μm or less. is there.
The aluminum porous body described in (3) above has a very large surface area because the microporous layer is thick.

（４）本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法は、三次元網目状構造を有する樹脂成形体の骨格の表面にカーボン塗料を塗布して前記樹脂成形体の骨格の表面に導電層を形成する工程と、溶融塩電解アルミニウムめっきによって前記導電層を有する樹脂成形体の骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を形成する工程と、前記樹脂構造体から前記樹脂成形体を除去する工程と、を有するアルミニウム多孔体の製造方法であって、前記溶融塩電解アルミニウムめっきを行う前に前記樹脂成形体を露点温度が０℃以上、７０℃以下の雰囲気に曝す工程を有するアルミニウム多孔体の製造方法、である。
上記（４）に記載のアルミニウム多孔体の製造方法により、骨格の中空部の表面に微小多孔質層を有する表面積の非常に大きなアルミニウム多孔体を製造することができる。 (4) In the method for producing a porous aluminum body according to the embodiment of the present invention, a carbon coating is applied to the surface of a skeleton of a resin molded body having a three-dimensional network structure, and a conductive layer is formed on the surface of the skeleton of the resin molded body Forming a resin structure by electrodepositing aluminum onto the surface of the skeleton of the resin molded body having the conductive layer by molten salt electrolytic aluminum plating, and forming the resin molded body from the resin structure. An aluminum porous body having a step of exposing the resin molded body to an atmosphere having a dew point temperature of 0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower before performing the molten salt electrolytic aluminum plating. It is a manufacturing method of a porous body.
By the method for producing an aluminum porous body described in (4) above, an aluminum porous body having a very large surface area and having a microporous layer on the surface of the hollow portion of the skeleton can be produced.

（５）本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法は、前記カーボン塗料がバインダーを含み、前記バインダーが前記カーボン塗料中に粒子状で分散もしくは乳化している上記（４）に記載のアルミニウム多孔体の製造方法、である。
上記（５）に記載のアルミニウム多孔体の製造方法により、アルミニウム多孔体の骨格の中空部の表面に形成される微小多孔質層の厚さをより厚くすることができる。 (5) The method for producing a porous aluminum body according to an embodiment of the present invention is described in (4) above, wherein the carbon paint includes a binder, and the binder is dispersed or emulsified in the carbon paint in a particulate form. A method for producing a porous aluminum body.
By the method for producing a porous aluminum body described in (5) above, the thickness of the microporous layer formed on the surface of the hollow portion of the skeleton of the porous aluminum body can be increased.

（６）本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法は、前記導電層の目付量が５ｇ/ｍ2以上、２０ｇ/ｍ2以下である上記（４）又は上記（５）に記載のアルミニウム多孔体の製造方法、である。
上記（６）に記載のアルミニウム多孔体の製造方法により、アルミニウム多孔体の骨格の中空部の表面に形成される微小多孔質層の厚さをより厚くすることができる。 (6) The method for producing a porous aluminum body according to an embodiment of the present invention is described in (4) or (5) above, in which the basis weight of the conductive layer is 5 g / m 2 or more and 20 g / m 2 or less. A method for producing a porous aluminum body.
By the method for producing a porous aluminum body described in (6) above, the thickness of the microporous layer formed on the surface of the hollow portion of the skeleton of the porous aluminum body can be increased.

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体等の具体例を以下に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 [Details of the embodiment of the present invention]
Specific examples of the aluminum porous body according to the embodiment of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to the claim are included.

＜アルミニウム多孔体＞
前述のように、本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、骨格が中空の三次元網目状構造を有するアルミニウム多孔体であって、前記骨格の中空部の表面に微小多孔質を有するアルミニウム多孔体である。このように本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、従来のアルミニウム多孔体と比べて、骨格の中空部の表面が改変されているため、非常に大きな表面積を有する。 <Porous aluminum body>
As described above, the aluminum porous body according to the embodiment of the present invention is an aluminum porous body having a three-dimensional network structure with a hollow skeleton, and the aluminum porous body having a microporous structure on the surface of the hollow portion of the skeleton. Is the body. Thus, since the surface of the hollow part of frame | skeleton is modified compared with the conventional aluminum porous body, the aluminum porous body which concerns on embodiment of this invention has a very large surface area.

また、本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、前記微小多孔質層がカーボンと金属アルミニウムと酸化アルミニウムを含む層により形成されていることが好ましい。前記微小多孔質層がカーボンと酸化アルミニウムを含む層により形成されている場合には、微小多孔質層は比較的大きい強度を有する。これにより、アルミニウム多孔体の骨格の中空部に液体や気体が通流するような使用状態においても微小多孔質層は破壊されずに維持されるようになる。
なお、前記微小多孔質層はカーボン、金属アルミニウム及び酸化アルミニウム以外の炭化アルミニウム等の成分を含んでいても構わない。 In the aluminum porous body according to the embodiment of the present invention, the microporous layer is preferably formed of a layer containing carbon, metal aluminum, and aluminum oxide. When the microporous layer is formed of a layer containing carbon and aluminum oxide, the microporous layer has a relatively high strength. As a result, the microporous layer is maintained without being destroyed even in a use state where liquid or gas flows through the hollow portion of the skeleton of the porous aluminum body.
In addition, the said microporous layer may contain components, such as aluminum carbide other than carbon, metal aluminum, and aluminum oxide.

本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、前記微小多孔質層の厚さが１．５μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましい。前記微小多孔質層の厚さが１．５μｍ以上であることにより、従来のアルミニウム多孔体に比べて非常に大きな表面積を有するようになる。また、前記微小多孔質層の厚さが１０μｍ以下であることにより、アルミニウム多孔体の骨格の中空部において微小多孔質層が占める量が多くなり過ぎて中空部の通気性が低下することを抑制できる。
これらの観点から、前記微小多孔質層の厚さは２μｍ以上、７μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以上、５μｍ以下であることが更に好ましい。 In the aluminum porous body according to the embodiment of the present invention, the thickness of the microporous layer is preferably 1.5 μm or more and 10 μm or less. When the thickness of the microporous layer is 1.5 μm or more, it has a very large surface area compared to a conventional aluminum porous body. In addition, when the thickness of the microporous layer is 10 μm or less, the amount of the microporous layer in the hollow portion of the skeleton of the porous aluminum body is prevented from being excessively increased and the air permeability of the hollow portion is prevented from being lowered. it can.
From these viewpoints, the thickness of the microporous layer is more preferably 2 μm or more and 7 μm or less, and further preferably 2 μm or more and 5 μm or less.

上記の本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体の用途の一例としては熱交換用の金属管（伝熱管）が挙げられる。この金属管は、金属製の管の内面又は外面にアルミニウム多孔体を設けることで、金属管の内面と外面との間の熱交換効率を高めるというものである。
例えば、内面側にアルミニウム多孔体を設けた金属管の使用方法は次のようなものである。すなわち、前記アルミニウム多孔体の表面に液体を供給しつつ、金属管の内側に気体を供給することで液体を蒸発させる。このとき液体の気化熱によりアルミニウム多孔体が冷却され、これにより金属管の外面側も冷却される。そして、金属管の外面側に液体もしくは気体を通流させることで、当該液体もしくは気体を冷却することができる。
上記のような金属管においては、アルミニウム多孔体の表面積が大きい方が熱交換効率を高くすることができる。このため、本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体を用いると、アルミニウム多孔体の骨格の中空部の微小多孔質層をも熱交換に利用できるようになり好ましい。 An example of the use of the aluminum porous body according to the embodiment of the present invention is a heat exchange metal tube (heat transfer tube). In this metal tube, a heat exchange efficiency between the inner surface and the outer surface of the metal tube is increased by providing a porous aluminum body on the inner surface or the outer surface of the metal tube.
For example, a method of using a metal tube provided with an aluminum porous body on the inner surface side is as follows. That is, the liquid is evaporated by supplying a gas to the inside of the metal tube while supplying the liquid to the surface of the porous aluminum body. At this time, the porous aluminum body is cooled by the heat of vaporization of the liquid, whereby the outer surface side of the metal tube is also cooled. Then, the liquid or gas can be cooled by allowing the liquid or gas to flow through the outer surface side of the metal tube.
In the metal pipe as described above, the heat exchange efficiency can be increased as the surface area of the aluminum porous body is larger. For this reason, the use of the aluminum porous body according to the embodiment of the present invention is preferable because the microporous layer in the hollow portion of the skeleton of the aluminum porous body can also be used for heat exchange.

＜アルミニウム多孔体の製造方法＞
本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法は、三次元網目状構造を有する樹脂成形体の骨格の表面にカーボン塗料を塗布して前記樹脂成形体の骨格の表面に導電層を形成する工程と、溶融塩電解アルミニウムめっきによって前記導電層を有する樹脂成形体の骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を形成する工程と、前記樹脂構造体から前記樹脂成形体を除去する工程と、を有するアルミニウム多孔体の製造方法であって、前記溶融塩電解アルミニウムめっきを行う前に前記樹脂成形体を露点温度が０℃以上、７０℃以下の雰囲気に曝す工程を有するアルミニウム多孔体の製造方法、である。
以下に各工程を詳細に説明する。 <Method for producing porous aluminum>
In the method for producing a porous aluminum body according to an embodiment of the present invention, a carbon paint is applied to the surface of a skeleton of a resin molded body having a three-dimensional network structure to form a conductive layer on the surface of the skeleton of the resin molded body. A step of forming a resin structure by electrodepositing aluminum on the surface of the skeleton of the resin molded body having the conductive layer by molten salt electrolytic aluminum plating; and a step of removing the resin molded body from the resin structure A porous aluminum body having a step of exposing the molded resin body to an atmosphere having a dew point temperature of 0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower before performing the molten salt electrolytic aluminum plating. Manufacturing method.
Each step will be described in detail below.

（樹脂成形体に導電層を形成する工程）
まず、三次元網目状構造を有し連通孔を有する樹脂成形体を準備する。樹脂成形体の素材は任意の樹脂を選択できる。ポリウレタン、メラミン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の発泡樹脂成形体が素材として例示できる。 (Process for forming a conductive layer on a resin molded body)
First, a resin molded body having a three-dimensional network structure and communication holes is prepared. Any resin can be selected as the material of the resin molded body. Examples of the material include foamed resin moldings such as polyurethane, melamine, polypropylene, and polyethylene.

発泡ウレタン及び発泡メラミンは気孔率が高く、また気孔の連通性があるとともに熱分解性にも優れているため発泡樹脂成形体として好ましく使用できる。発泡ウレタンは気孔の均一性や入手の容易さ等の点、更に、孔径の小さなものが得られる点で好ましい。
樹脂成形体には発泡体製造過程での製泡剤や未反応モノマーなどの残留物があることが多く、洗浄処理を行うことが後の工程のために好ましい。樹脂成形体が骨格として三次元的に網目を構成することで、全体として連続した気孔を構成している。発泡ウレタンの骨格はその延在方向に垂直な断面において略三角形状をなしている。 Foamed urethane and foamed melamine can be preferably used as a foamed resin molded article because they have high porosity, have pore connectivity and are excellent in thermal decomposability. Urethane foam is preferable in terms of uniformity of pores, availability, and the like, and in addition, a product having a small pore diameter can be obtained.
Resin moldings often have residues such as foaming agents and unreacted monomers in the foam production process, and it is preferable to perform a cleaning treatment for the subsequent steps. The resin molded body forms a three-dimensional network as a skeleton, thereby forming continuous pores as a whole. The urethane skeleton has a substantially triangular shape in a cross section perpendicular to the extending direction.

発泡樹脂成形体の気孔率は８０％〜９８％、孔径は１μｍ〜３５００μｍとするのが好ましい。なお、発泡樹脂成形体の場合の孔径とはセル径をいうものとする。
気孔率は、次式で定義される。
気孔率＝（１−（多孔質材の重量［ｇ］/（多孔質材の体積［ｃｍ3］×素材密度）））×１００［％］
また、孔径は、樹脂成形体表面を顕微鏡写真等で拡大し、１インチ（２５．４ｍｍ）あたりの気孔数をセル数として計数して、平均孔径＝２５．４ｍｍ/セル数として平均的な値を求める。 The foamed resin molded body preferably has a porosity of 80% to 98% and a pore diameter of 1 μm to 3500 μm. In addition, the hole diameter in the case of a foamed resin molding shall mean a cell diameter.
The porosity is defined by the following equation.
Porosity = (1− (weight of porous material [g] / (volume of porous material [cm 3 ] × material density))) × 100 [%]
In addition, the pore diameter is an average value obtained by enlarging the surface of the resin molded body with a microphotograph and the like, counting the number of pores per inch (25.4 mm) as the number of cells, and calculating the average pore diameter = 25.4 mm / cell number. Ask for.

前記樹脂成形体の表面にアルミニウムを電解めっきするためには、樹脂成形体の表面をあらかじめ導電化処理する必要がある。導電化処理としては、導電性のカーボン粒子を含有したカーボン塗料を塗布する方法が好ましい。
前記カーボン塗料としての懸濁液は、好ましくは、カーボン粒子、粘結剤、分散剤および分散媒を含む。カーボン粒子の塗布を均一に行うには、懸濁液が均一な懸濁状態を維持している必要がある。このため、懸濁液は、２０℃〜４０℃に維持されていることが好ましい。懸濁液の温度が２０℃以上であることにより均一な懸濁状態を保つことができ、樹脂多孔体の網目状構造をなす骨格の表面に良好なカーボン粒子の層を形成することができる。また、懸濁液の温度が４０℃以下であることにより分散剤の蒸発量が多くなることを抑制し、懸濁液が濃縮されることを防止することができる。
また、カーボン粒子の粒径は、０．０１〜５μｍであることが好ましく、より好ましくは０．０１〜２μｍである。粒径が大きいと樹脂成形体のセルを詰まらせたり、平滑なめっきを阻害したりする要因となり、また、小さすぎると十分な導電性を確保することが難しくなる。
樹脂成形体へのカーボン粒子の塗布は、上記懸濁液に対象となる樹脂成形体を浸漬し、絞りと乾燥を行うことで行うことができる。 In order to electroplat aluminum on the surface of the resin molded body, the surface of the resin molded body needs to be electrically conductive in advance. As the conductive treatment, a method of applying a carbon paint containing conductive carbon particles is preferable.
The suspension as the carbon paint preferably contains carbon particles, a binder, a dispersant, and a dispersion medium. In order to uniformly apply the carbon particles, the suspension needs to maintain a uniform suspension state. For this reason, it is preferable that the suspension is maintained at 20 ° C to 40 ° C. When the temperature of the suspension is 20 ° C. or higher, a uniform suspended state can be maintained, and a good carbon particle layer can be formed on the surface of the skeleton forming the network structure of the porous resin body. Moreover, it can suppress that the evaporation amount of a dispersing agent increases because the temperature of a suspension liquid is 40 degrees C or less, and can prevent that a suspension liquid is concentrated.
Moreover, it is preferable that the particle size of carbon particle is 0.01-5 micrometers, More preferably, it is 0.01-2 micrometers. When the particle size is large, it becomes a factor that clogs the cells of the resin molded body or inhibits smooth plating, and when it is too small, it is difficult to ensure sufficient conductivity.
The application of the carbon particles to the resin molded body can be performed by immersing the target resin molded body in the suspension and performing squeezing and drying.

（表面にアルミニウム膜を有する樹脂構造体を形成する工程）
前記導電層を有する樹脂成形体の表面にアルミニウムを電着させてアルミニウム膜を形成する方法としては、溶融塩浴を用いためっき法を採用する。
溶融塩浴中でアルミニウムのめっきを行うことにより、特に三次元網目状構造を有する樹脂成形体のように複雑な骨格構造の表面に均一に厚いアルミニウム膜を形成することができる。表面が導電化された樹脂成形体を陰極とし、アルミニウムを陽極として溶融塩中で直流電流を印加する。
前記溶融塩としては、有機系ハロゲン化物とアルミニウムハロゲン化物の共晶塩である有機溶融塩、アルカリ金属のハロゲン化物とアルミニウムハロゲン化物の共晶塩である無機溶融塩を使用することができる。比較的低温で溶融する有機溶融塩浴を使用すると、基材である樹脂成形体を分解することなく電解めっきすることができる。有機系ハロゲン化物としてはイミダゾリウム塩、ピリジニウム塩等が使用でき、具体的には１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロライド（ＥＭＩＣ）、ブチルピリジニウムクロライド（ＢＰＣ）が好ましい。
溶融塩中に水分や酸素が混入すると溶融塩が劣化するため、めっきは窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で、かつ密閉した環境下で行うことが好ましい。 (Step of forming a resin structure having an aluminum film on the surface)
As a method of forming an aluminum film by electrodepositing aluminum on the surface of the resin molded body having the conductive layer, a plating method using a molten salt bath is employed.
By performing aluminum plating in a molten salt bath, a thick aluminum film can be uniformly formed on the surface of a complicated skeleton structure, particularly a resin molded body having a three-dimensional network structure. A direct current is applied in a molten salt using a resin molded body having a conductive surface as a cathode and aluminum as an anode.
As the molten salt, an organic molten salt which is a eutectic salt of an organic halide and an aluminum halide, or an inorganic molten salt which is a eutectic salt of an alkali metal halide and an aluminum halide can be used. When an organic molten salt bath that melts at a relatively low temperature is used, electrolytic plating can be performed without decomposing the resin molded body as a base material. As the organic halide, imidazolium salt, pyridinium salt and the like can be used. Specifically, 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride (EMIC) and butylpyridinium chloride (BPC) are preferable.
Since the molten salt deteriorates when moisture or oxygen is mixed in the molten salt, the plating is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon and in a sealed environment.

溶融塩浴としては窒素を含有した溶融塩浴が好ましく、中でもイミダゾリウム塩浴が好ましく用いられる。溶融塩として高温で溶融する塩を使用した場合は、めっき膜の成長よりも樹脂が溶融塩中に溶解や分解する方が早くなり、樹脂成形体表面にめっき膜を形成することができない。イミダゾリウム塩浴は、比較的低温であっても樹脂に影響を与えず使用可能である。イミダゾリウム塩として、１，３位にアルキル基を持つイミダゾリウムカチオンを含む塩が好ましく用いられ、特に塩化アルミニウム−１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロライド（ＡlＣl3−ＥＭＩＣ）系溶融塩が、安定性が高く分解し難いことから最も好ましく用いられる。これらの溶融塩は発泡ウレタン樹脂や発泡メラミン樹脂などへのめっきが可能であり、溶融塩浴の温度は１０℃から１００℃、好ましくは２５℃から４５℃である。低温になる程めっき可能な電流密度範囲が狭くなり、樹脂成形体表面全体へのめっきが難しくなる。
以上の工程により骨格の芯として樹脂成形体を有するアルミニウム−樹脂構造体が得られる。 As the molten salt bath, a molten salt bath containing nitrogen is preferable, and among them, an imidazolium salt bath is preferably used. When a salt that melts at a high temperature is used as the molten salt, the resin dissolves or decomposes in the molten salt faster than the growth of the plating film, and the plating film cannot be formed on the surface of the resin molded body. The imidazolium salt bath can be used without affecting the resin even at a relatively low temperature. As the imidazolium salt, a salt containing an imidazolium cation having an alkyl group at the 1,3-position is preferably used. In particular, an aluminum chloride-1-ethyl-3-methylimidazolium chloride (AlCl 3 -EMIC) -based molten salt is used. It is most preferably used because it is highly stable and hardly decomposes. These molten salts can be plated on foamed urethane resin or foamed melamine resin, and the temperature of the molten salt bath is 10 ° C to 100 ° C, preferably 25 ° C to 45 ° C. The lower the temperature, the narrower the current density range that can be plated, and the more difficult it is to plate on the entire surface of the resin molded body.
Through the above steps, an aluminum-resin structure having a resin molded body as a skeleton core is obtained.

（樹脂成形体を除去する工程）
上記のようにして得られた樹脂構造体を、窒素雰囲気下あるいは大気下等で樹脂が分解される３７０℃以上、好ましくは５００℃以上に加熱する熱処理を行うことで樹脂成分を焼失させてアルミニウム多孔体を得ることができる。 (Process of removing the resin molding)
The resin structure obtained as described above is subjected to a heat treatment in which the resin is decomposed in a nitrogen atmosphere or the atmosphere where the resin is decomposed in a temperature of 370 ° C. or higher, preferably 500 ° C. or higher. A porous body can be obtained.

（樹脂成形体を露点温度が高い雰囲気に曝す工程）
そして、本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法は、上記の樹脂構造体を形成する工程、すなわち、導電層を有する樹脂成形体の表面にアルミニウムを電着させるまえに、前記導電層を有する樹脂成形体を露点温度が０℃以上、７０℃以下の雰囲気に曝す工程を有する。この工程を有することにより、アルミニウム多孔体の骨格の中空部の表面に充分な厚さの微小多孔質層を形成することができる。
前記導電化処理され樹脂成形体を露点温度が高い雰囲気に曝すことで、雰囲気中の水分が前記樹脂成形体の表面に付着する。特に、導電層中のバインダー間の隙間に水分が吸着されやすく、このような導電層表面あるいは導電層中に水分を含んだ状態の樹脂成形体を前記溶融塩めっき浴中に浸すと、前記樹脂成形体の表面の導電層中にめっき液が浸食しやすくなる。そして、めっき液が導電層中に浸食した状態でアルミニウムが電着し始めることにより、微小多孔質層が形成される。 (Process of exposing the resin molding to an atmosphere with a high dew point temperature)
And the manufacturing method of the aluminum porous body which concerns on embodiment of this invention is the process of forming said resin structure, ie, before carrying out the electrodeposition of aluminum on the surface of the resin molding which has a conductive layer, the said conductive layer A step of exposing the resin molded body having a dew point temperature to an atmosphere of 0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. By having this process, a microporous layer having a sufficient thickness can be formed on the surface of the hollow portion of the skeleton of the porous aluminum body.
By exposing the conductive molded resin body to an atmosphere having a high dew point temperature, moisture in the atmosphere adheres to the surface of the resin molded body. In particular, moisture is likely to be adsorbed in the gaps between the binders in the conductive layer, and when the resin molded body containing such moisture on the surface of the conductive layer or in the conductive layer is immersed in the molten salt plating bath, the resin The plating solution is easily eroded into the conductive layer on the surface of the molded body. Then, when the plating solution is eroded into the conductive layer, aluminum begins to be electrodeposited, whereby a microporous layer is formed.

前記樹脂成形体を曝す雰囲気の露点温度が０℃以上であることにより、めっき液が導電層に浸食して導電層内の水と反応して水酸化アルミニウムを生成しやすくなるのに充分な水分が樹脂成形体に付着するようになる。そして、続く熱処理工程において水酸化アルミニウムから水が取れることで、酸化アルミニウムのポーラス層が形成され微小多孔質層となる。一方、露点温度が７０℃以上であることにより、水分が樹脂成形体の表面に付着しすぎて前記導電層が脆くなって崩れることを抑制することができる。これらの観点から、前記雰囲気の露点温度は１０℃以上、６５℃以下であることが好ましく、２０℃以上、６０℃以下であることがより好ましい。
また、前記樹脂成形体を露点温度が０℃以上、７０℃以下の雰囲気中に曝す時間は、樹脂成形体表面の導電層中に水が吸着される程度の時間以上であればよい。例えば、露点温度が０℃の雰囲気であれば、２４時間程度とすればよい。 Moisture sufficient for the plating solution to erode into the conductive layer and react with the water in the conductive layer to easily form aluminum hydroxide when the dew point temperature of the atmosphere to which the resin molded body is exposed is 0 ° C. or higher. Will adhere to the resin molding. In the subsequent heat treatment step, water is removed from the aluminum hydroxide, so that a porous layer of aluminum oxide is formed and becomes a microporous layer. On the other hand, when the dew point temperature is 70 ° C. or higher, it is possible to suppress the moisture from adhering to the surface of the resin molded body and causing the conductive layer to become brittle and collapse. From these viewpoints, the dew point temperature of the atmosphere is preferably 10 ° C. or higher and 65 ° C. or lower, and more preferably 20 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.
In addition, the time for exposing the resin molded body to an atmosphere having a dew point temperature of 0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower may be a time longer than the time when water is adsorbed in the conductive layer on the surface of the resin molded body. For example, in an atmosphere with a dew point temperature of 0 ° C., it may be about 24 hours.

−カーボン塗料−
また、本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法においては、前記カーボン塗料がバインダーを含み、前記バインダーが前記カーボン塗料中に粒子状で分散もしくは乳化していることが好ましい。バインダーが粒子状であると、樹脂成形体表面に形成される導電層においてバインダー粒子間にわずかながら隙間が形成されるようになる。このようにして導電層中に隙間が形成された場合には、当該隙間中に水分が吸着されやすくなり、また、前記樹脂成形体が溶融塩めっき浴中に供給された場合に、めっき液が当該隙間中に浸食するようになり、その結果、前記微小多孔質層が形成されるようになる。このような観点から、バインダーの粒子径が大きい方が、粒子間の隙間ができやすくなり、好ましいと考えられる。
また、本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法においては、前記カーボン塗料がバインダーを含み、前記バインダーが前記カーボン塗料中に粒子状で分散もしくは乳化していることが好ましい。このようなバインダーを含むカーボン塗料を用いると、樹脂形成体の表面に形成される導電層において、粒子状のバインダー同士、カーボン粒子同士あるいは粒子状のバインダーとカーボン粒子との間に形成された微小な隙間中に水分が吸着されやすくなる。ゆえに、前記樹脂成形体が溶融塩めっき浴中に供給された場合に、めっき液が当該隙間中に浸食して水分と反応し、または、通電によりアルミニウムを析出し、その結果、前記微小多孔質層が形成されるようになる。このような観点から、カーボン粒子やバインダーの粒子径は１μｍ以下であれば、粒子間の隙間が適切な大きさとなり、好ましいと考えられる。 -Carbon paint-
Moreover, in the manufacturing method of the aluminum porous body which concerns on embodiment of this invention, it is preferable that the said carbon coating material contains a binder and the said binder is disperse | distributed or emulsified in the said carbon coating material in the particle form. When the binder is particulate, a slight gap is formed between the binder particles in the conductive layer formed on the surface of the resin molded body. When gaps are formed in the conductive layer in this way, moisture is easily adsorbed in the gaps, and when the resin molding is supplied into the molten salt plating bath, Erosion occurs in the gap, and as a result, the microporous layer is formed. From this point of view, it is considered preferable that the binder has a larger particle size because gaps between particles are easily formed.
Moreover, in the manufacturing method of the aluminum porous body which concerns on embodiment of this invention, it is preferable that the said carbon coating material contains a binder and the said binder is disperse | distributed or emulsified in the said carbon coating material in the particle form. When a carbon paint containing such a binder is used, in the conductive layer formed on the surface of the resin formed body, the particulate binders, the carbon particles, or the fine particles formed between the particulate binder and the carbon particles are formed. Moisture is easily adsorbed in a large gap. Therefore, when the resin molded body is supplied into the molten salt plating bath, the plating solution erodes in the gap and reacts with moisture, or aluminum is precipitated by energization, and as a result, the microporous A layer is formed. From this point of view, it is considered that if the particle diameter of the carbon particles or the binder is 1 μm or less, the gap between the particles becomes an appropriate size.

前記バインダーとしては、例えば、ポリオレフィン、アクリル・スチレン共重合体、フェノール、ブチラール、スチレン・ブタジエンゴム、などを好ましく用いることができる。   As the binder, for example, polyolefin, acrylic / styrene copolymer, phenol, butyral, styrene / butadiene rubber, and the like can be preferably used.

−導電層の目付量−
本発明の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法においては、前記導電層の目付量を５ｇ/ｍ2以上、２０ｇ/ｍ2以下とすることが好ましい。なお、この目付量は前記の気孔率が８０％〜９８％で厚さが１ｍｍの三次元網目状構造を有する樹脂成形体を使用した場合をいうものとする。
前記導電層の目付量が５ｇ/ｍ2以上とすることにより、アルミニウム多孔体の骨格の中空部の表面に形成される微小多孔質層の厚さを充分に厚くすることができる。また、前記導電層の目付量が２０ｇ/ｍ2以下とすることにより、前記樹脂成形体の気孔部が目詰まりすることを抑制することができる。これらの観点から、前記導電層の目付量は、６ｇ/ｍ2以上、１５ｇ/ｍ2以下とすることがより好ましく、８ｇ/ｍ2以上、１３ｇ/ｍ2以下とすることが更に好ましい。 -Weight of conductive layer-
In the method for producing a porous aluminum body according to the embodiment of the present invention, the basis weight of the conductive layer is preferably 5 g / m 2 or more and 20 g / m 2 or less. This basis weight refers to the case where a resin molded body having a three-dimensional network structure having a porosity of 80% to 98% and a thickness of 1 mm is used.
By setting the basis weight of the conductive layer to 5 g / m 2 or more, the thickness of the microporous layer formed on the surface of the hollow portion of the skeleton of the aluminum porous body can be sufficiently increased. Moreover, when the basis weight of the conductive layer is 20 g / m 2 or less, clogging of the pores of the resin molded body can be suppressed. From these viewpoints, the basis weight of the conductive layer is more preferably 6 g / m 2 or more and 15 g / m 2 or less, and further preferably 8 g / m 2 or more and 13 g / m 2 or less.

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、これらの実施例は例示であって、本発明のアルミニウム多孔体等はこれらに限定されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の範囲によって示され、特許請求の範囲の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, these Examples are illustrations, Comprising: The aluminum porous body of this invention is not limited to these. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and includes meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.

［実施例１］
−樹脂成形体−
アルミニウム多孔体の基材となる樹脂成形体として、気孔率９６％、セル数４６個／インチ、気孔径約５５０μｍ、厚さ１．０ｍｍのウレタン発泡体を準備し、これを１００ｍｍ×１００ｍｍ各に切断した。 [Example 1]
-Resin molding-
As a resin molded body serving as a base material for a porous aluminum body, a urethane foam having a porosity of 96%, 46 cells / inch, a pore diameter of about 550 μm, and a thickness of 1.0 mm is prepared. Disconnected.

−導電層の形成−
ウレタン発泡体をカーボン懸濁液に浸漬し乾燥することで、ウレタン発泡体の表面全体にカーボン粒子が付着した導電層を形成した。カーボン懸濁液の成分は、黒鉛とカーボンブラックを２５％含み、樹脂バインダー、浸透剤、消泡剤を含むものとした。カーボンブラックの粒径は０．５μｍとした。樹脂バインダーとしてはポリオレフィンを用いた。また、導電層の目付量は８ｇ/ｍ2であった。 -Formation of conductive layer-
By immersing the urethane foam in a carbon suspension and drying, a conductive layer having carbon particles attached to the entire surface of the urethane foam was formed. The components of the carbon suspension include 25% graphite and carbon black, and include a resin binder, a penetrating agent, and an antifoaming agent. The particle size of carbon black was 0.5 μm. Polyolefin was used as the resin binder. The basis weight of the conductive layer was 8 g / m 2 .

−溶融塩電解めっき−
前記導電層が形成されたウレタン発泡体を露点温度が２０℃の雰囲気中に２４時間、静置した。その後、前記ウレタン発泡体をワークとして、給電機能を備える治具にセットした後、アルゴン雰囲気かつ低水分（露点−３０℃以下）としたグローブボックス内に入れ、温度４０℃の溶融塩アルミニウムめっき浴（３３ｍｏｌ％ＥＭＩＣ−６７ｍｏｌ％ＡlＣl3）に浸漬した。ワークをセットした治具を整流器の陰極側に接続し、対極のアルミニウム板（純度９９．９９質量％）を陽極側に接続した。
電流密度６．５Ａ/ｄｍ2の直流電流を２０分間印加してめっきすることにより、ウレタン発泡体表面に１４０ｇ/ｍ2の質量のアルミニウム膜が形成された樹脂構造体を得た。撹拌はテフロン（登録商標）制の回転子を用いてスターラーにて行った。なお、電流密度はウレタン発泡体のみかけの面積で計算した値である。 -Molten salt electroplating-
The urethane foam on which the conductive layer was formed was allowed to stand in an atmosphere having a dew point temperature of 20 ° C. for 24 hours. Then, after setting the urethane foam as a workpiece in a jig having a power feeding function, it was put in a glove box having an argon atmosphere and low moisture (dew point -30 ° C. or less), and a molten salt aluminum plating bath having a temperature of 40 ° C. They were immersed in (33mol% EMIC-67mol% AlCl 3). The jig on which the workpiece was set was connected to the cathode side of the rectifier, and a counter electrode aluminum plate (purity 99.99 mass%) was connected to the anode side.
A resin structure in which an aluminum film having a mass of 140 g / m 2 was formed on the surface of the urethane foam was obtained by plating by applying a direct current having a current density of 6.5 A / dm 2 for 20 minutes. Stirring was performed with a stirrer using a Teflon (registered trademark) rotor. The current density is a value calculated from the apparent area of the urethane foam.

−樹脂の除去−
上記で得られた樹脂構造体を溶融塩アルミニウムめっき浴から取り出して水洗処理した後に、大気下にて、６１０℃で２０分の熱処理を行った。これによりウレタン樹脂が焼失してアルミニウム多孔体が得られた。 -Removal of resin-
The resin structure obtained above was taken out from the molten salt aluminum plating bath and washed with water, and then heat-treated at 610 ° C. for 20 minutes in the atmosphere. As a result, the urethane resin was burned out, and an aluminum porous body was obtained.

（骨格断面の観察）
上記で得たアルミニウム多孔体１の骨格の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した。その結果を図１に表す。図１に示すように、アルミニウム多孔体１の骨格の中空部の表面には微小多孔質層が形成されており、その厚さは２．４μｍであった。また、前記微小多孔質層の構成物質をエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により調べたところ、カーボンと、金属アルミニウムと、酸化アルミニウムが存在していることが確認された。なお、ＥＤＸによる測定を行うために、アルミニウム多孔体１は収束イオンビーム（ＦＩＢ）や斜め切削装置（ＳＡＩＣＡＳ）を用いて加工した。 (Observation of skeletal cross section)
The cross section of the skeleton of the aluminum porous body 1 obtained above was observed with an electron microscope (SEM). The result is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the microporous layer was formed in the surface of the hollow part of the frame | skeleton of the aluminum porous body 1, and the thickness was 2.4 micrometers. Further, when the constituent materials of the microporous layer were examined by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), it was confirmed that carbon, metal aluminum, and aluminum oxide were present. In addition, in order to perform the measurement by EDX, the aluminum porous body 1 was processed using a focused ion beam (FIB) or an oblique cutting device (SAICAS).

［実施例２］
実施例１において、導電化処理をして導電層を骨格の表面に形成した発泡ウレタンを露点温度が０℃の雰囲気に、２４時間、曝した以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体２を作製した。
（骨格断面の観察）
上記で得たアルミニウム多孔体２の骨格の断面をＳＥＭにより観察したところ、骨格の中空部の表面には微小多孔質層が形成されており、その厚さは２．２μｍであった。 [Example 2]
In Example 1, the porous aluminum body 2 was subjected to the same treatment as in Example 1 except that the urethane foam having a conductive layer formed on the surface of the skeleton was exposed to an atmosphere having a dew point temperature of 0 ° C. for 24 hours. Was made.
(Observation of skeletal cross section)
When the cross section of the skeleton of the porous aluminum body 2 obtained above was observed by SEM, a microporous layer was formed on the surface of the hollow portion of the skeleton, and the thickness thereof was 2.2 μm.

［実施例３］
実施例１において、導電化処理をして導電層を骨格の表面に形成した発泡ウレタンを露点温度が７０℃の雰囲気に、６０分、曝した以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体３を作製した。
（骨格断面の観察）
上記で得たアルミニウム多孔体３の骨格の断面をＳＥＭにより観察したところ、骨格の中空部の表面には微小多孔質層が形成されており、その厚さは２．７μｍであった。 [Example 3]
In Example 1, the porous aluminum body 3 was subjected to the same treatment as in Example 1 except that urethane foam having a conductive layer formed on the surface of the skeleton was exposed to an atmosphere having a dew point of 70 ° C. for 60 minutes. Was made.
(Observation of skeletal cross section)
When the cross section of the skeleton of the porous aluminum body 3 obtained above was observed by SEM, a microporous layer was formed on the surface of the hollow portion of the skeleton, and the thickness thereof was 2.7 μm.

［実施例４］
実施例１において、カーボン塗料に含まれるバインダーとしてアクリル・スチレン共重合体を使用した以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体４を作製した。
（骨格断面の観察）
上記で得たアルミニウム多孔体４の骨格の断面をＳＥＭにより観察したところ、骨格の中空部の表面には微小多孔質層が形成されており、その厚さは２．５μｍであった。 [Example 4]
In Example 1, the aluminum porous body 4 was produced like Example 1 except having used the acryl styrene copolymer as a binder contained in a carbon coating material.
(Observation of skeletal cross section)
When the cross section of the skeleton of the porous aluminum body 4 obtained above was observed by SEM, a microporous layer was formed on the surface of the hollow portion of the skeleton, and the thickness thereof was 2.5 μm.

［実施例５］
実施例１において、カーボン塗料に浸漬する時間を変更して、前記樹脂成形体の骨格の表面に形成さえる導電層の目付量を５ｇ/ｍ2とした以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体５を作製した。
（骨格断面の観察）
上記で得たアルミニウム多孔体５の骨格の断面をＳＥＭにより観察したところ、骨格の中空部の表面には微小多孔質層が形成されており、その厚さは１．５μｍであった。 [Example 5]
In Example 1, the time for dipping in the carbon paint was changed, and the basis weight of the conductive layer formed on the surface of the skeleton of the resin molded body was changed to 5 g / m 2. A body 5 was produced.
(Observation of skeletal cross section)
When the cross section of the skeleton of the porous aluminum body 5 obtained above was observed by SEM, a microporous layer was formed on the surface of the hollow portion of the skeleton, and the thickness thereof was 1.5 μm.

［実施例６］
実施例１において、カーボン塗料に浸漬する時間を変更して、前記樹脂成形体の骨格の表面に形成さえる導電層の目付量を３ｇ/ｍ2とした以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体６を作製した。
（骨格断面の観察）
上記で得たアルミニウム多孔体６の骨格の断面をＳＥＭにより観察したところ、骨格の中空部の表面には微小多孔質層が形成されており、その厚さは１μｍであった。 [Example 6]
In Example 1, the time for dipping in the carbon paint was changed, and the basis weight of the conductive layer formed on the surface of the skeleton of the resin molded body was changed to 3 g / m 2. A body 6 was produced.
(Observation of skeletal cross section)
When the cross section of the skeleton of the porous aluminum body 6 obtained above was observed by SEM, a microporous layer was formed on the surface of the hollow portion of the skeleton, and the thickness thereof was 1 μm.

［実施例７］
実施例１において、カーボン塗料に浸漬する時間を変更して、前記樹脂成形体の骨格の表面に形成さえる導電層の目付量を２０ｇ/ｍ2とした以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体７を作製した。
（骨格断面の観察）
上記で得たアルミニウム多孔体７の骨格の断面をＳＥＭにより観察したところ、骨格の中空部の表面には微小多孔質層が形成されており、その厚さは８μｍであった。 [Example 7]
In Example 1, the time for dipping in the carbon paint was changed, and the basis weight of the conductive layer formed on the surface of the skeleton of the resin molded body was changed to 20 g / m 2. A body 7 was produced.
(Observation of skeletal cross section)
When the cross section of the skeleton of the porous aluminum body 7 obtained above was observed by SEM, a microporous layer was formed on the surface of the hollow portion of the skeleton, and the thickness thereof was 8 μm.

［実施例８］
実施例１において、カーボン塗料に浸漬する時間を変更して、前記樹脂成形体の骨格の表面に形成さえる導電層の目付量を２３ｇ/ｍ2とした以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体８を作製した。なお、導電層を形成した樹脂成形体の表面を観察したところ、ごく一部ではあるが多孔部に目詰まりしている箇所がみられた。
（骨格断面の観察）
上記で得たアルミニウム多孔体８の骨格の断面をＳＥＭにより観察したところ、骨格の中空部の表面には微小多孔質層が形成されており、その厚さは８．７μｍであった。 [Example 8]
In Example 1, the time for dipping in the carbon paint was changed, and the basis weight of the conductive layer formed on the surface of the skeleton of the resin molded body was changed to 23 g / m 2. A body 8 was produced. In addition, when the surface of the resin molding which formed the conductive layer was observed, the part which was clogged in the porous part was seen although it was only a part.
(Observation of skeletal cross section)
When the cross section of the skeleton of the porous aluminum body 8 obtained above was observed by SEM, a microporous layer was formed on the surface of the hollow portion of the skeleton, and the thickness thereof was 8.7 μm.

［比較例１］
実施例１において導電層が形成されたウレタン発泡体を露点温度が−５０℃の雰囲気中に曝した以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体Ａを作製した。
（アルミニウム多孔体Ａの骨格断面の観察）
上記で得たアルミニウム多孔体Ａの骨格の断面をＳＥＭにより観察したところ、骨格の中空部の表面には微小多孔質層が形成されていなかった。 [Comparative Example 1]
A porous aluminum body A was produced in the same manner as in Example 1 except that the urethane foam on which the conductive layer was formed in Example 1 was exposed to an atmosphere having a dew point temperature of −50 ° C.
(Observation of skeletal cross section of aluminum porous body A)
When the cross section of the skeleton of the porous aluminum body A obtained above was observed with an SEM, a microporous layer was not formed on the surface of the hollow portion of the skeleton.

［比較例２］
実施例１において導電層が形成されたウレタン発泡体を露点温度が８０℃の雰囲気中に曝した以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体Ｂの作製を試みたが、導電層が崩れてしまい、溶融塩電解めっきをうまく進行させることができなかった。 [Comparative Example 2]
An attempt was made to produce a porous aluminum body B in the same manner as in Example 1 except that the urethane foam on which the conductive layer was formed in Example 1 was exposed to an atmosphere having a dew point of 80 ° C., but the conductive layer collapsed. As a result, the molten salt electroplating could not proceed well.

Claims (6)

骨格が中空の三次元網目状構造を有するアルミニウム多孔体であって、前記骨格の中空部の表面に微小多孔質層を有するアルミニウム多孔体。   A porous aluminum body having a hollow skeleton having a three-dimensional network structure, and having a microporous layer on a surface of a hollow portion of the skeleton. 前記微小多孔質層がカーボンと金属アルミニウムと酸化アルミニウムを含む請求項１に記載のアルミニウム多孔体。   The aluminum porous body according to claim 1, wherein the microporous layer contains carbon, metallic aluminum, and aluminum oxide. 前記微小多孔質層の厚さが１．５μｍ以上、１０μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム多孔体。   The aluminum porous body according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the microporous layer is 1.5 µm or more and 10 µm or less. 三次元網目状構造を有する樹脂成形体の骨格の表面にカーボン塗料を塗布して前記樹脂成形体の骨格の表面に導電層を形成する工程と、
溶融塩電解アルミニウムめっきによって前記導電層を有する樹脂成形体の骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を形成する工程と、
前記樹脂構造体から前記樹脂成形体を除去する工程と、
を有するアルミニウム多孔体の製造方法であって、
前記溶融塩電解アルミニウムめっきを行う前に前記樹脂成形体を露点温度が０℃以上、７０℃以下の雰囲気に曝す工程を有するアルミニウム多孔体の製造方法。 Applying a carbon paint on the surface of the skeleton of the resin molded body having a three-dimensional network structure to form a conductive layer on the surface of the skeleton of the resin molded body;
Forming a resin structure by electrodepositing aluminum on the surface of the skeleton of the resin molded body having the conductive layer by molten salt electrolytic aluminum plating;
Removing the resin molded body from the resin structure;
A method for producing a porous aluminum body having
The manufacturing method of the aluminum porous body which has the process of exposing the said resin molding to the atmosphere whose dew point temperature is 0 degreeC or more and 70 degrees C or less before performing the said molten salt electrolytic aluminum plating. 前記カーボン塗料がバインダーを含み、前記バインダーが前記カーボン塗料中に粒子状で分散もしくは乳化している請求項４に記載のアルミニウム多孔体の製造方法。   The method for producing a porous aluminum body according to claim 4, wherein the carbon paint contains a binder, and the binder is dispersed or emulsified in the form of particles in the carbon paint. 前記導電層の目付量が５ｇ/ｍ2以上、２０ｇ/ｍ2以下である請求項４又は請求項５に記載のアルミニウム多孔体の製造方法。 The method for producing a porous aluminum body according to claim 4 or 5, wherein the basis weight of the conductive layer is 5 g / m 2 or more and 20 g / m 2 or less.
JP2014034127A 2014-02-25 2014-02-25 Aluminum porous body and method for producing aluminum porous body Pending JP2017078181A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014034127A JP2017078181A (en) 2014-02-25 2014-02-25 Aluminum porous body and method for producing aluminum porous body
PCT/JP2014/080642 WO2015129108A1 (en) 2014-02-25 2014-11-19 Porous aluminum body, and production method for porous aluminum body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014034127A JP2017078181A (en) 2014-02-25 2014-02-25 Aluminum porous body and method for producing aluminum porous body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017078181A true JP2017078181A (en) 2017-04-27

Family

ID=54008452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014034127A Pending JP2017078181A (en) 2014-02-25 2014-02-25 Aluminum porous body and method for producing aluminum porous body

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2017078181A (en)
WO (1) WO2015129108A1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5487487B2 (en) * 2010-08-20 2014-05-07 富山住友電工株式会社 Metal porous body and method for producing the same
JP2013194308A (en) * 2012-03-22 2013-09-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Porous metallic body, electrode material using the same, and battery

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015129108A1 (en) 2015-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012096220A1 (en) Process for production of aluminum structure, and aluminum structure
WO2011132538A1 (en) Method for producing aluminum structure and aluminum structure
WO2012111615A1 (en) Air battery and electrode
JP2012186160A (en) Battery
JP2011225950A (en) Method for producing aluminum structure and aluminum structure
WO2012165213A1 (en) Porous metallic body, electrode material using same, and cell
JP2011222483A (en) Method for manufacturing metallic porous body, aluminum porous body, electrode material for cell using metallic porous body or aluminum porous body, and electrode material for electric double layer capacitor
JP5648588B2 (en) Aluminum structure manufacturing method and aluminum structure
US20150211143A1 (en) Aluminum plating apparatus and method for producing aluminum film using same
JP5582371B1 (en) Aluminum porous body, heat transfer material and heat exchange device
WO2012036065A1 (en) Method for producing aluminum structure and aluminum structure
JP5704026B2 (en) Method for manufacturing aluminum structure
JP6331808B2 (en) Method for producing porous aluminum body
JP5692233B2 (en) Aluminum structure manufacturing method and aluminum structure
WO2015111533A1 (en) Aluminum plating solution, aluminum film, resin structure, porous aluminum object, and porous aluminum object manufacturing method
JP2011246779A (en) Method of manufacturing aluminum structure and the aluminum structure
WO2015129108A1 (en) Porous aluminum body, and production method for porous aluminum body
JP2013194308A (en) Porous metallic body, electrode material using the same, and battery
JP2015001011A (en) Aluminum porous body, air electrode collector for air cell, air cell and method of producing aluminum porous body
JPWO2018211740A1 (en) Aluminum plating film and method of manufacturing aluminum plating film
WO2014038292A1 (en) Method for producing aluminum film
JP2017137517A (en) Aluminum plating solution, production method of aluminum plating film, and aluminum porous body
JP2015083716A (en) Electrode material containing aluminum structure, battery and electric double-layer capacitor using the same, and filtration filter and catalyst carrier using aluminum structure
JP2014051690A (en) Method for producing aluminum film
JP2014051692A (en) Method for producing aluminum film