JP2019167580A - 金属多孔体用素材及び金属多孔体 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば特許文献1には、平均等価直径が5〜50μmとその直径の30〜2000倍の平均長さを持つステンレス鋼繊維のランダム分布と焼結によって成形された多孔質構造を備える焼結成形体が開示されている。このような繊維のランダム分布を有する焼結成形体は、一般的に等方的な金属多孔体となる。
平均コイル外径Dcが0.5mm未満だと、金属多孔体用素材を扱う際に、ロボットアーム等で保持することが難しくなり、任意の位置及び方向に配置し難くなる。また、平均コイル外径Dcが10.0mmを超えると、各金属多孔体用素材を並べて配置した際に、金属多孔体用素材どうしが接触したときの隙間が大きくなる傾向があり、金属多孔体用素材の気孔率から想定される金属多孔体の気孔率がかけ離れて、気孔率の制御が不安定になるおそれがある。
長さLが1mm未満では短すぎて、フィーダ等で搬送する際に金属多孔体用素材の位置及び方向を安定的に姿勢を維持して搬送することが難しい。一方で、長さLが20mmを超えても、搬送時に金属多孔体用素材の位置及び方向が不安定になり、安定的に姿勢を維持して搬送することが難しくなる。
巻き数Nが1未満では、立体的なコイル形状が得られ難くなり、金属多孔体用素材を配置する際に、十分な気孔径や気孔率を確保し難くなる。一方、巻き数Nが10を超えると、コイル形状の製造難易度が高くなるため、製造コストが高くなり、量産性に適さなくなる。
また、線材の平均線径Dwが0.05mm未満では、線材の線径が細く、コイル形状の製造難易度が高くなり、量産性に適さなくなる。平均線径Dwが0.1mm以上であると生産性が高くなることから、平均線径Dwは0.1mm以上がより好ましい。一方、線材の平均線径Dwが2.0mmを超えると、各金属多孔体用素材を並べて配置した際に、金属多孔体用素材どうしが接触したときの隙間が大きくなる傾向があり、金属多孔体用素材の気孔率から想定される金属多孔体の気孔率がかけ離れて、気孔率の制御が不安定になるおそれがある。
前記気孔率Qが30.0%以上99.9%以下であるとよい。
図1及び図2の模式図に示したように、金属多孔体用素材10は、金属材料からなる線状の線材11が螺旋状に巻かれたコイル形状に形成される。線材11は、熱伝導性が良好で、焼結により接合可能な金属材料からなり、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金を好適に用いることができる。
次に、このように構成される金属多孔体用素材10からなる金属多孔体101(図9)について説明する。金属多孔体101は、図9に示すように、金属多孔体用素材10を複数組み合わせて焼結してなる。
11 線材
12 コイル部
13 角部
101,102,103 金属多孔体
Claims (8)
- 複数の気孔を有する金属多孔体の製造に用いる金属多孔体用素材であり、
線材が螺旋状に巻かれたコイル形状に形成されることを特徴とする金属多孔体用素材。 - 平均コイル外径Dcが0.5mm以上10.0mm以下、
長さLが1mm以上20mm以下、
巻き数Nが1以上10以下、
前記線材の平均線径Dwが0.05mm以上2.00mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の金属多孔体用素材。 - 前記長さL方向の一端を片持ちしたときに他端が自重によりたわむ量をたわみ量δとすると、前記長さLと前記たわみ量δとの比率(δ/L)が0.20以下であることを特徴とする請求項2に記載の金属多孔体用素材。
- 前記平均コイル外径Dcと前記長さLとのアスペクト比(L/Dc)が0.1以上10.0以下であることを特徴とする請求項2又は3に記載の金属多孔体用素材。
- {L×π×(Dc/2)^2}を占有体積Vc(mm3)とし、
[{π×(Dw/2)^2}×(Dc‐Dw)×π×N]を素材体積Vw(mm3)とし、
{1−(Vw/Vc)}×100を気孔率Q(%)としたとき、
前記気孔率Qが30.0%以上99.9%以下であることを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の金属多孔体用素材。 - 前記長さL方向の1巻ずつの間隔をピッチPとすると、
前記ピッチPと前記平均線径Dwとの比率(P/Dw)が1以上50以下であることを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載の金属多孔体用素材。 - 前記線材の断面形状における曲率半径が0.1mm以下の角部が6個以下の多角形であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の金属多孔体用素材。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の前記金属多孔体用素材を複数組み合わせて焼結してなることを特徴とする金属多孔体。
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