JPH03130303A - 伝熱体の製造方法 - Google Patents

伝熱体の製造方法

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JPH03130303A
JPH03130303A JP23708389A JP23708389A JPH03130303A JP H03130303 A JPH03130303 A JP H03130303A JP 23708389 A JP23708389 A JP 23708389A JP 23708389 A JP23708389 A JP 23708389A JP H03130303 A JPH03130303 A JP H03130303A
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sintering
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Yoji Matsuo
松尾 洋治
Takeo Uehara
上原 武雄
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YKK Corp
Yoshida Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、冷凍機、ヒートポンプなどの熱交換を行う熱
交換器あるいはヒートバイブなどに使用される高性能伝
熱体およびフィルターに用いられる焼結体の製造方法に
関するものである。
[従来の技術] 従来この種の伝熱体の製造方法としては、型内に管をセ
ットし、型と管との間に焼結用パウダーを充填し、これ
を加熱し、焼結用パウダーが融解を始めた状態で型の所
定一部を移動させ、該移動させた型と管との間の焼結用
パウダー内に水素ガスを吹き込み、多孔性の焼結合金か
らなる粗面を形成して行っていた。(例えば特開昭52
−58150号公報参照) [発明が解決しようとする課題] 上記従来の伝熱体の製造方法では、焼結用パウダーが融
解し始めたところで型の一部を移動させなければならず
、これに伴う操作が容易に行えない。又、水素ガスの吹
込みにより伝熱体の粗面の形成を行うための粗面、孔の
コントロールが容易に行えない。さらに異形状(曲面を
含むもの)においては、容易に製造できないなどの問題
点を有していた。
そこで本発明では、金属又はセラミック材料の性質を利
用し、容易に製造でき、表面又は孔のコントロールが容
易に行え、曲面を有する異形状のものを容易に製造でき
る焼結体の製造方法を提供することを目的としたもので
ある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、分割可能な型内に金属材料又はセラミック材
料からなる基体を配置して両者間に密閉空間を形成し、
この密閉空間に、基体及び材料の融点よりも低温で焼結
可能な金属材料又はセラミック材料であり、該材料の熱
膨張率に基体の熱膨張率を加えたものが、前記型の熱膨
張率よりも大きくなるような材料からなる焼結用粉末を
充填した後、前記焼結用粉末の焼結温度まで加熱保持し
、該焼結用粉末に熱応力を発生させ、前記基体に焼結用
粉末を焼結させ伝熱体を得る焼結体の製造方法および、
分割可能な型内に金属材料又はセラミック材料からなる
基体を配置して両者間に密閉空間を形成し、この密閉空
間に、基体及び型の材料の融点よりも低温で焼結可能な
金属材料又はセラミック材料であり、該材料の熱膨張率
に基体の熱膨張率を加えたものが、前記型の熱膨張率よ
りも大きくなるような材料からなる焼結用粉末を充填し
た後、前記焼結用粉末の焼結温度まで加熱保持し、該焼
結用粉末に熱応力を発生させ前記焼結用粉末同士を焼結
させフィルターを得る焼結体の製造方法である。
上記第1発明に適する基体と焼結用粉末との組合せ例を
挙げれば下記表に示すとおりである。
なお型としては例えば熱膨張率17X IG’ (0〜
100℃における)のステンレス鋼、12XIO−6の
炭素鋼、1〜3.5XlO’の炭素、3.7XlO−6
の炭化珪素その他1−10XIO°6の各種セラミック
ス等を用いる。表中の熱膨張率は0〜100℃における
熱膨張率で[X 10’ 1/’C]を省略した数値で
ある。
基体 [熱11HI Ag[19] 焼結用粉末 Ag−3i 、 Ag−Cu 、 Ag−9n 、 A
g−Cu−Zn等[18〜20] Al−Mg、Al−8i、Al−Mg−8i等[22〜
25]Cu−Ag、Cu−31,Cu−8n、Cu−T
l等[i6〜18] Ag−Mg 、 Ag−B i 、 Ag−A I等 
 [18〜19]Ag−3I 、Ag−Mg 、Ag−
A I等 [18〜20]Al−3l、Al−Zn等 
   [23〜25]Cu−3n 、Cu−Ag 、C
u−Mg等 [17〜18]Cu−Zn、Cu−Mg、
Cu−Tl等 [15〜17]AI[24] Cu[17] Ag−8i[18] Ag−Be[18] Al−Cu[22] Cu−8l[18] Cu−Zr[161 Cu−TI[16コ Cu−31,C:u−3n、Cu
−Ag等   [16〜 18コAl−Mg−3i  
At−31,Al−Mg、Al−Mg−8t等[23]
                         
    [22〜25コAIN、SiC,Ag−Cu、
Cu−Tl、Al−81等 [1B 〜23]BN[2
〜5] A−8083[24]  A305B        
       [24]Al2O3[7]  3^12
03 ・ 2SiOz    [4,5〜 5,5]A
IN[4,5]    AIN[4,5]Al2Oコ 
[7,0]    A1203 又は        
  [7,0]3Mg0.2A1203 ・ 5Si0
2  [1,4〜2.4〕SIC[3,7]     
SIC又は     [3,7]3Mg0.2AI 2
 03  ◆ 5]Oz  [1,4〜2.4]なお、
基体と焼結用粉末が同じ合金であった場合でも合金元素
の割合を変えることにより、同様に製造できる。
又、上記型は型の熱膨張率が基体の熱膨張率に焼結用粉
末の熱膨張率を加えたものよりも小さなものであれば種
々考えられるが、焼結用粉末が反応し、型と結合する材
料にあっては、型と焼結用粉末との間に離型剤(例えば
BNなど)を介在させることにより使用することができ
る。
さらに、表面層における孔(リエントラント孔)、表面
の形状は、焼結用粉末の粒径により、又、熱膨脂率の異
なる焼結用粉末の選択により、又は加熱温度を変えるこ
とにより容易にコントロールできる。例えば粒径により
孔の大きさをコントロール又は均一にする場合、前記焼
結用粉末の粒形は球に近いほうがよい。
又、上記第2発明における条件は、上記基体と焼結用粉
末との間に離型剤を介在させることによって、または基
体に焼結しない焼結用粉末を使用することにより、第1
発明と同様にして製造することができる。
なお、本発明は、型の断面形状を自由に変えることによ
って、基体が丸管形状のみならず、丸棒、角管、角棒、
板などのものを容易に製造することができる。
[作 用] 焼結粉末が金属材料である場合には、焼結用粉末の平衡
状態図における液相線と固相線との間の所定の温度まで
加熱保持することにより、該焼結用粉末が液相と固相と
の混相状態になるため、両焼結用粉末の液相部分又は基
体と焼結用粉末の液相部分で接合しあう。ここで、加熱
保持温度を液相線以上にした場合、焼結用粉末は液相の
みになるため、水素の目的である基体の表面から外部に
向って連続した孔からなる表面層を形成できない。又、
加熱保持温度を固相線以下にした場合、焼結用粉末同士
又は焼結用粉末と基体とが焼結しがたいため、基体表面
に表面層を形成できない。
基体、焼結用粉末がセットされた型を加熱することによ
り、基体、焼結用粉末型がそれぞれの外周方向に熱膨脂
するため、基体の熱膨脂率と焼結用粉末の熱膨脂率とを
加えたものが型の熱膨脂率よりも大きい場合、加熱保持
された混相゛状態の焼結用粉末が基体と型との間で圧迫
され、焼結用粉末同士又は焼結用粉末と基体との接触部
分が拡大し接合が容易となる。
[実施例コ 次に実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
実施例1 第1図並びに第2図に示すように、ステンレス鋼(St
lS 304)  (融点1540℃)からなる分割可
能な型1内に、純アルミニウム製の基体2(融点660
℃)を配設し、該基体2と型lとの間の密閉空間6にA
l−Mg−5i系合金(^8063)(融点655℃)
焼結用粉末3を振動を加えながら充填し、この充填され
た型lを酸化などの反応を防ぐため真空または不活性ガ
ス炉(図示せず)内に入れ、840℃まで加熱し、1時
間保持する。ここで640℃まで加熱することにより、
前記基体、焼結用粉末が膨脂すると共に、Al−Mg−
3i系合金焼結用粉末3が基体と他の粉末との接触部分
において固着し、基体の表面から外部に向って連続した
孔からなる表面層4を形成し、高性能伝熱体5を製造す
ることができる。
第3図(a)は型1を分解した状態を示し、第3図(b
)は基体2に高性能伝熱体5が形成された状態を示す。
上記型11基体2およびAl−Mg−3i系合金焼結用
粉末3の熱膨脂率はそれぞれ17×l0−6.24X1
0’、24X10−6である。
実施例2 実施例1において型lをアルミナ系のセラミックス系材
料に代えて他は同様にして実施した。
アルミナ系のセラミックス系材料の熱膨脂率は8X10
’である。
実施例3 実施例1において、基体2をCu(融点1083℃)に
し、焼結用粉末3をCu−5n系合金(融点toto℃
)にし、加熱温度を900’Cで5分間保持することに
よっても、実施例1と同様の伝熱体を製造することがで
きる。この場合基体2と焼結用粉末8との膨脂係数はそ
れぞれ17X10’  18X 10’である。
実施例4 分割可能な型内に配される基体と焼結用粉末との間に離
型剤(BNなど)を介在させることにより、上記実施例
と同様にして製造し、型1を分割したのち、第4図図示
のように基体2を引抜くことにより焼結用粉末のみから
成るパイプ状フィルター7を製造する。
実施例5 実施例4において基体と焼結しない焼結用粉末を選択的
に選ぶことにより、上記基体と焼結用材料との間に離型
剤を使用しないで、上記と同様の方法により、焼結用粉
末のみから成るパイプ状フィルターを製造する。
実施例6 第5図は本発明の実施例によって得られた熱交換器の斜
視図で、基台8内に複数の高性能伝熱体9を植立してな
るものである。これを製造するには、第6図に示すよう
にA −6063(融点:655℃)よりなる基台8に
複数のA −8063よりなる基体10を焼バメ、溶着
などにより取付けるる。これに、型保持部11に焼結型
部12を取付けてなる下部型13を第7図に示すように
嵌合する。
そて焼結型部12の上部から (00〜200μmの球
状粉であるA −5056(融点二630℃)よりなる
焼結用粉末14を、基体IOと焼結型部12とのすき間
に充填し、上部型15をかぶせる。ついで焼結温度的8
15℃で加熱保持する。その後、上部型15及び下部型
13を取り外すことにより、前記第5図に示す如き熱交
換器を得る。なお、本実施例においては基台8と型保持
部11とを同材質にすることにより熱膨脂差による型と
基体との偏心を防止している。
実施例7 第8図及び第9図は平面的な伝熱体の製造方法を示す説
明図で、A 1−Mg−3i (A8083)(融点8
55℃)よりなる下部型15内に、Al−Mg (A5
05B)  (融点630℃)よりなる焼結用粉末1B
を充填し、5US304(融点1540℃)製の上部型
17をかぶせる。ついで焼結温度815℃で焼結し、平
面状伝熱体を得る。
実施例8 第10図は実施例7の変形的な実施例で、平面状伝熱体
の代わりに断面コ字状の伝熱体を製造する例である。
[発明の効果] 以上のように、本発明の焼結体の製造方法は、粉末の選
択、粉末の粒径及び加熱温度を変えることにより容易に
伝熱体表面の孔又は表面のコントロールができると共に
、粉末を融解した際に、一部型を移動させる工程、水素
ガスを吹込む工程などを必要としないため、焼結体を容
易に製造することができる。又、本発明は型内部におけ
る内部圧力により伝熱体を製造するものであるので、曲
線などを有する異形状なものを製造するに当り、優れた
効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明する正面断面図、第2図は
第1図の■−■断面図、第3図(a)は型を開いた状態
を示す斜視図、第3図(b)は形成された高性能伝熱体
の斜視図、第4図は基体を引抜くことによりフィルター
を製造することを示す斜視図、第5図は本発明の実施例
によって得られた熱交換器の斜視図、第6図はその製造
型組の斜視図、第7図は組型の断面図、第8図、第9図
は平面伝熱体製造の説明図、第10図は断面コ字状伝熱
体の製造説明図である。 l・・・型、2・・・基体、3・・・焼結用粉末、4・
・・表面層、5・・・高性能伝熱体、6・・・空間、7
・・・フィルター 8・・・基台、9・・・高性能伝熱
体、lO・・・基体、11・・・型保持部、12・・・
焼結型部、13・・・下部型、14・・・焼結用粉末、
15・・・上部型、1B・・・焼結用粉末、17・・・
上部型。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)分割可能な壁内に金属材料又はセラミック材料か
    らなる基体を配置して両者間に密閉空間を形成し、この
    密閉空間に、基体及び型の材料の融点よりも低温で焼結
    可能な金属材料又はセラミック材料であり、該材料の熱
    膨脹率に基体の熱膨脹率を加えたものが、前記型の熱膨
    脹率よりも大きくなるような材料からなる焼結用粉末を
    充填した後、前記焼結用粉末の焼結温度まで加熱保持し
    、該焼結用粉末に熱応力を発生させ、前記基体に焼結用
    粉末を焼結させ伝熱体を得ることを特徴とする焼結体の
    製造方法。
  2. (2)分割可能な型内に金属材料又はセラミック材料か
    らなる基体を配置して両者間に密閉空間を形成し、この
    密閉空間に、基体及び型の材料の融点よりも低温で焼結
    可能な金属材料又はセラミック材料であり、該材料の熱
    膨脹率に基体の熱膨脹率を加えたものが、前記型の熱膨
    脹率よりも大きくなるような材料からなる焼結用粉末を
    充填した後、前記焼結用粉末の焼結温度まで加熱保持し
    、該焼結用粉末に熱応力を発生させ前記焼結用粉末同士
    を焼結させフィルターを得ることを特徴とする焼結体の
    製造方法。
JP1237083A 1989-07-25 1989-09-14 伝熱体の製造方法 Expired - Lifetime JPH0733524B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011140706A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Kiko Kagi Kofun Yugenkoshi 放熱板製造方法
JP2020026561A (ja) * 2018-08-14 2020-02-20 東邦チタニウム株式会社 多孔質チタン焼結板の製造方法

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JPS63294948A (ja) * 1987-05-27 1988-12-01 Takeshi Takeoka 多孔質ラネ−型接触反応装置要素の製造方法

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