JPH0641615A - アルミニウム焼結多孔質材の製造法 - Google Patents
アルミニウム焼結多孔質材の製造法Info
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- JPH0641615A JPH0641615A JP21973492A JP21973492A JPH0641615A JP H0641615 A JPH0641615 A JP H0641615A JP 21973492 A JP21973492 A JP 21973492A JP 21973492 A JP21973492 A JP 21973492A JP H0641615 A JPH0641615 A JP H0641615A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
［目的］ アルミニウム焼結多孔質材の製造法の提供。
［構成］ アルミニウムを主成分とする粉末から焼結多
孔質材を製造する際にカ−ボン容器に吸蔵する酸素、水
分を加熱処理及び／又は真空処理により放出させたもの
を用いる。
孔質材を製造する際にカ−ボン容器に吸蔵する酸素、水
分を加熱処理及び／又は真空処理により放出させたもの
を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム焼結多孔質
材の製造法に係り、詳しくは、原料アルミニウム粉末等
をカーボン容器に充填し、焼結する際に、カーボン容器
中に含まれる酸化成分を予め放出させた容器を用いて焼
結体の表面酸化の防止と品質にバラツキの少ないものが
得られるアルミニウム焼結多孔質材の製造法に係る。
材の製造法に係り、詳しくは、原料アルミニウム粉末等
をカーボン容器に充填し、焼結する際に、カーボン容器
中に含まれる酸化成分を予め放出させた容器を用いて焼
結体の表面酸化の防止と品質にバラツキの少ないものが
得られるアルミニウム焼結多孔質材の製造法に係る。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム焼結多孔質材は例えば吸音
材などの用途に有用であるとされている。これはアルミ
ニウム焼結多孔質材が連通孔からなる通路を有すること
から音波等の波動エネルギが通路を通過するときも、そ
の間に波動エネルギが吸収されるものと推定され多孔質
材には吸音材としての優れた特性がある。
材などの用途に有用であるとされている。これはアルミ
ニウム焼結多孔質材が連通孔からなる通路を有すること
から音波等の波動エネルギが通路を通過するときも、そ
の間に波動エネルギが吸収されるものと推定され多孔質
材には吸音材としての優れた特性がある。
【０００３】しかし、アルミニウム粉末は表面が酸化し
やすく、焼結させることは非常に難しく、雰囲気の状況
によっては焼結が不可能であったり、焼結が可能であっ
ても品質に変動があることが知られている。このような
アルミニウム粉末を用いて焼結多孔質材を製造する方法
としては例えば、特公昭６０−４７３２２号公報にはＣ
ｕ、Ｍｇ、Ｓｉあるいはこれら金属を１種若しくは２種
以上を含む合金のうちから選んだ若しくは２種以上の粉
末にアルミニウム若しくはその合金の粉末を混合し、そ
の後無加圧で所要形状に成型し、次いで、アルミニウム
若しくはその合金の融点付近で非酸化性雰囲気中で焼結
する方法がある。
やすく、焼結させることは非常に難しく、雰囲気の状況
によっては焼結が不可能であったり、焼結が可能であっ
ても品質に変動があることが知られている。このような
アルミニウム粉末を用いて焼結多孔質材を製造する方法
としては例えば、特公昭６０−４７３２２号公報にはＣ
ｕ、Ｍｇ、Ｓｉあるいはこれら金属を１種若しくは２種
以上を含む合金のうちから選んだ若しくは２種以上の粉
末にアルミニウム若しくはその合金の粉末を混合し、そ
の後無加圧で所要形状に成型し、次いで、アルミニウム
若しくはその合金の融点付近で非酸化性雰囲気中で焼結
する方法がある。
【０００４】また、このアルミニウム焼結多孔質材を製
造する際に、アルミニウム粉末を充填する容器として黒
鉛等のカーボン材の表面にセラミックのオーバーコート
を行なう方法がある。
造する際に、アルミニウム粉末を充填する容器として黒
鉛等のカーボン材の表面にセラミックのオーバーコート
を行なう方法がある。
【０００５】これらの方法はいずれもカーボンがアルミ
ニウムや鋼と焼結工程で炭素化合物をつくらないため、
焼結多孔質材を製造するには最適な容器である。また、
黒鉛等のカーボン材は熱伝導性に優れ、加工性もよく比
重も小さくしかも脆弱でないため最適な材料とされて来
た。しかし、アルミニウム粉末から焼結多孔質材を製造
する際に、その粉末の充填容器である黒鉛等のカーボン
材が大気中の酸素や水分を度々吸蔵し、これがために、
多孔質材の表面が酸化され、酸化アルミニウムを主成分
とする黒褐色の変色を起こしたり、また多孔質材が形成
されず、良好な品質の多孔質材が製造できないという問
題があった。
ニウムや鋼と焼結工程で炭素化合物をつくらないため、
焼結多孔質材を製造するには最適な容器である。また、
黒鉛等のカーボン材は熱伝導性に優れ、加工性もよく比
重も小さくしかも脆弱でないため最適な材料とされて来
た。しかし、アルミニウム粉末から焼結多孔質材を製造
する際に、その粉末の充填容器である黒鉛等のカーボン
材が大気中の酸素や水分を度々吸蔵し、これがために、
多孔質材の表面が酸化され、酸化アルミニウムを主成分
とする黒褐色の変色を起こしたり、また多孔質材が形成
されず、良好な品質の多孔質材が製造できないという問
題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明は上
記問題の解決を目的とし、具体的には、アルミニウムの
焼結多孔質材を製造する際に、カ−ボン容器の酸化を防
止し、焼結時の結合状態を良好とし、効率よくアルミニ
ウム焼結多孔質材の製造法を提供することを目的とす
る。
記問題の解決を目的とし、具体的には、アルミニウムの
焼結多孔質材を製造する際に、カ−ボン容器の酸化を防
止し、焼結時の結合状態を良好とし、効率よくアルミニ
ウム焼結多孔質材の製造法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はアルミニウム若
しくはアルミニウムと合金との混合物の粉末をカーボン
容器に充填し、非酸化性雰囲気下焼結し、多孔質材を製
造する際に、カーボン容器の間隙に吸蔵する酸素、水分
等の酸化成分を予め加熱処理及び／又は真空処理により
放出させたものを用いることを特徴とする。
しくはアルミニウムと合金との混合物の粉末をカーボン
容器に充填し、非酸化性雰囲気下焼結し、多孔質材を製
造する際に、カーボン容器の間隙に吸蔵する酸素、水分
等の酸化成分を予め加熱処理及び／又は真空処理により
放出させたものを用いることを特徴とする。
【０００８】以下、本発明の手段たる構成ならびに作用
について説明すると、次の通りである。
について説明すると、次の通りである。
【０００９】本発明者等はアルミニウム焼結多孔質材を
製造する際に、アルミニウム粉末等を充填し焼結する容
器について検討を行なったところ、容器の材料が金属系
のものはアルミニウムと合金を作り易く、そのため焼結
後容器から焼結多孔質材を取り出すことは出来ないこ
と、また、金属系の下地の上にホ−ロ等の非金属セラミ
ックを被覆する方法もあるが、取扱い時に剥離したり、
高温になった時点でセラミックの剥離が起ったりして実
用的にはアルミニウム焼結多孔質材の製造用としては不
適である。
製造する際に、アルミニウム粉末等を充填し焼結する容
器について検討を行なったところ、容器の材料が金属系
のものはアルミニウムと合金を作り易く、そのため焼結
後容器から焼結多孔質材を取り出すことは出来ないこ
と、また、金属系の下地の上にホ−ロ等の非金属セラミ
ックを被覆する方法もあるが、取扱い時に剥離したり、
高温になった時点でセラミックの剥離が起ったりして実
用的にはアルミニウム焼結多孔質材の製造用としては不
適である。
【００１０】また、黒鉛等のカ−ボンは熱伝導性が良好
でアルミニウムとカ−ボンとが合金を作らないすぐれた
材料であるが、これを容器として用いる場合、空気や水
分等を含有し易く、数時間空気中に放置するだけでアル
ミニウム粉末焼結多孔質材の製造には不適となる。
でアルミニウムとカ−ボンとが合金を作らないすぐれた
材料であるが、これを容器として用いる場合、空気や水
分等を含有し易く、数時間空気中に放置するだけでアル
ミニウム粉末焼結多孔質材の製造には不適となる。
【００１１】例えば、雰囲気は水分の存在によってその
酸化状態を把握することができるが、露点を測定して環
元性雰囲気を−２０℃程度までもって行っても良好なア
ルミニウム粉末焼結多孔質材の製造が出来ない。
酸化状態を把握することができるが、露点を測定して環
元性雰囲気を−２０℃程度までもって行っても良好なア
ルミニウム粉末焼結多孔質材の製造が出来ない。
【００１２】そこで、雰囲気中の酸化度合の測定に用い
られる露点では−４０〜−６０℃近くに雰囲気の状態を
保たなくては良好なアルミニウム焼結体が得られないこ
とがわかった。この露点の低下は炉の構造にも大きく起
因するが本発明は黒鉛等のカ−ボン容器に起因して露点
が低下する点に着目し本発明が成立したものである。
られる露点では−４０〜−６０℃近くに雰囲気の状態を
保たなくては良好なアルミニウム焼結体が得られないこ
とがわかった。この露点の低下は炉の構造にも大きく起
因するが本発明は黒鉛等のカ−ボン容器に起因して露点
が低下する点に着目し本発明が成立したものである。
【００１３】以下、図面により本発明を詳しく説明す
る。
る。
【００１４】図１は本発明を実施する際に用いられる装
置の一例を示す説明図であり、図２は図１の装置に用い
られる黒鉛容器の斜視図である。符号１は黒鉛容器、２
は段積した黒鉛容器、３は焼結炉、４はドア、５はロ−
ラ、６は凹状のへこみを示す。
置の一例を示す説明図であり、図２は図１の装置に用い
られる黒鉛容器の斜視図である。符号１は黒鉛容器、２
は段積した黒鉛容器、３は焼結炉、４はドア、５はロ−
ラ、６は凹状のへこみを示す。
【００１５】まず、図２に示す黒鉛容器１は容器内に凹
状のへこみ６を有し、この凹状のへこみ６の中にアルミ
ニウム粉等を無加圧充填する。次いで、図１に示す段積
した黒鉛容器２を焼結炉３の入口、ドア４内に挿入し、
焼結炉３のドア４から炉内のロ−ラ５上を移動する間
に、焼結されて焼結炉３のドア４より系外に排出され
る。焼結炉３の各ドア４は段積した黒鉛容器２の挿入に
よって上部方向にスライド出来るように構成され、雰囲
気の酸化を防止する。黒鉛容器２は一旦長時間（期間）
大気中に曝されていると、そのままの状態で使用したの
では連続的に段積した黒鉛容器２が炉中に移動するた
め、黒鉛に吸着している酸素、水分が環元性雰囲気の状
態を酸化性雰囲気となり、アルミニウム粉末の焼結反応
を妨害してしまう。
状のへこみ６を有し、この凹状のへこみ６の中にアルミ
ニウム粉等を無加圧充填する。次いで、図１に示す段積
した黒鉛容器２を焼結炉３の入口、ドア４内に挿入し、
焼結炉３のドア４から炉内のロ−ラ５上を移動する間
に、焼結されて焼結炉３のドア４より系外に排出され
る。焼結炉３の各ドア４は段積した黒鉛容器２の挿入に
よって上部方向にスライド出来るように構成され、雰囲
気の酸化を防止する。黒鉛容器２は一旦長時間（期間）
大気中に曝されていると、そのままの状態で使用したの
では連続的に段積した黒鉛容器２が炉中に移動するた
め、黒鉛に吸着している酸素、水分が環元性雰囲気の状
態を酸化性雰囲気となり、アルミニウム粉末の焼結反応
を妨害してしまう。
【００１６】そこで、黒鉛容器１を使用する前に予め加
熱及び／又は真空処理を行なうことによって、黒鉛中に
含有されている酸素や水分を除去するようにすればこの
ような問題は防止できる。
熱及び／又は真空処理を行なうことによって、黒鉛中に
含有されている酸素や水分を除去するようにすればこの
ような問題は防止できる。
【００１７】本発明の好ましい例は６００℃で２時間非
酸化性雰囲気下或いは１００℃で３０時間程度加熱する
か、真空炉に入れ１０-2Ｔｏｒｒ程度で６００℃で２時
間、１００℃で１０時間、真空炉中に保持することによ
り、酸素や水分等の酸化成分を黒鉛容器２から抜くこと
ができ、この前処理した黒鉛容器を用い、焼結炉３によ
り連続的にアルミニウム粉末を処理して焼結したとこ
ろ、褐色等の変色のないアルミニウムそのものの色調を
したアルミニウム焼結多孔質材を得ることができる。本
発明によれば焼結炉中の露点を−４０〜−６０℃に維持
することができるので焼結性の高いアルミニウム焼結多
孔質材を得ることができる。
酸化性雰囲気下或いは１００℃で３０時間程度加熱する
か、真空炉に入れ１０-2Ｔｏｒｒ程度で６００℃で２時
間、１００℃で１０時間、真空炉中に保持することによ
り、酸素や水分等の酸化成分を黒鉛容器２から抜くこと
ができ、この前処理した黒鉛容器を用い、焼結炉３によ
り連続的にアルミニウム粉末を処理して焼結したとこ
ろ、褐色等の変色のないアルミニウムそのものの色調を
したアルミニウム焼結多孔質材を得ることができる。本
発明によれば焼結炉中の露点を−４０〜−６０℃に維持
することができるので焼結性の高いアルミニウム焼結多
孔質材を得ることができる。
【００１８】実施例１．図２に示すカ−ボン容器を焼結
工程に先だち予め非酸化雰囲気下温度６００℃で２時間
加熱し、カ−ボン容器中に含まれる酸素、水分等の酸化
成分を放出させた。次いで、この容器にアルミニウム粉
末を充填し、図１に示すように段積し、露点を−４０〜
−６０℃に維持した焼結炉内を移動させ焼結性の高いア
ルミニウム焼結多孔質材を得た。
工程に先だち予め非酸化雰囲気下温度６００℃で２時間
加熱し、カ−ボン容器中に含まれる酸素、水分等の酸化
成分を放出させた。次いで、この容器にアルミニウム粉
末を充填し、図１に示すように段積し、露点を−４０〜
−６０℃に維持した焼結炉内を移動させ焼結性の高いア
ルミニウム焼結多孔質材を得た。
【００１９】実施例２．予めカ−ボン容器を温度１００
℃で３０時間保持して処理した以外は実施例１と同様に
行なったところ、実施例１と同様の結果を得た。
℃で３０時間保持して処理した以外は実施例１と同様に
行なったところ、実施例１と同様の結果を得た。
【００２０】実施例３．予めカ−ボン容器を真空炉で真
空度１０-2Ｔｏｒｒ程度で６００℃で２時間真空炉中に
保持して処理した以外は実施例１と同様に行なったとこ
ろ、実施例１と同様の結果を得た。
空度１０-2Ｔｏｒｒ程度で６００℃で２時間真空炉中に
保持して処理した以外は実施例１と同様に行なったとこ
ろ、実施例１と同様の結果を得た。
【００２１】実施例４．真空炉の操業条件を１０-2Ｔｏ
ｒｒ、１００℃で１０時間程度保持して処理した以外は
実施例３と同様に行なったところ、実施例３と同様の結
果を得た。
ｒｒ、１００℃で１０時間程度保持して処理した以外は
実施例３と同様に行なったところ、実施例３と同様の結
果を得た。
【００２２】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明はア
ルミニウム若しくはアルミニウムと合金との混合物の粉
末をカーボン容器に充填し、非酸化性雰囲気下焼結し、
多孔質材を製造する際に、カーボン容器の間隙に吸蔵す
る酸素、水分等の酸化成分を予め加熱処理及び／又は真
空処理により放出させたものを用いることを特徴とす
る。
ルミニウム若しくはアルミニウムと合金との混合物の粉
末をカーボン容器に充填し、非酸化性雰囲気下焼結し、
多孔質材を製造する際に、カーボン容器の間隙に吸蔵す
る酸素、水分等の酸化成分を予め加熱処理及び／又は真
空処理により放出させたものを用いることを特徴とす
る。
【００２３】本発明によれば、アルミニウム粉末焼結多
孔質材を製造する際に、酸素、水素等の酸化成分を除去
した黒鉛容器にアルミニウム粉末等を充填し非酸化性雰
囲気下、焼結するようにしたため、褐色等の変色がな
く、アルミニウム自体の色調を有する多孔質材が得られ
る。
孔質材を製造する際に、酸素、水素等の酸化成分を除去
した黒鉛容器にアルミニウム粉末等を充填し非酸化性雰
囲気下、焼結するようにしたため、褐色等の変色がな
く、アルミニウム自体の色調を有する多孔質材が得られ
る。
【００２４】また、焼結炉中の露点を−４０〜−６０℃
に維持することが出来るので焼結性の高いアルミニウム
多孔質材が得られる。
に維持することが出来るので焼結性の高いアルミニウム
多孔質材が得られる。
【図１】本発明を実施する際に用いられる装置の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】図１の装置に用いられる黒鉛容器の斜視図であ
る。
る。
１ 黒鉛容器 ２ 段積した黒鉛容器 ３ 焼結炉 ４ ドア ５ ロ−ラ ６ 凹状のへこみ
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム若しくはアルミニウムと合
金との混合物の粉末をカーボン容器に充填し、非酸化性
雰囲気下焼結し、多孔質材を製造する際に、前記カーボ
ン容器の間隙に吸蔵する酸素、水分等の酸化成分を予め
加熱処理及び／又は真空処理により放出させたものを用
いることを特徴とするアルミニウム焼結多孔質材の製造
法。 - 【請求項２】 前記加熱処理及び／又は真空処理が温度
１００〜６００℃で２〜３０時間及び／又は減圧度１０
-2Ｔｏｒｒ温度１００〜６００℃で２〜１０時間である
請求項１記載のアルミニウム焼結多孔質材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21973492A JP2764669B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | アルミニウム焼結多孔質材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21973492A JP2764669B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | アルミニウム焼結多孔質材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641615A true JPH0641615A (ja) | 1994-02-15 |
| JP2764669B2 JP2764669B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=16740151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21973492A Expired - Lifetime JP2764669B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | アルミニウム焼結多孔質材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2764669B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9250014B2 (en) | 2011-08-25 | 2016-02-02 | Mitsubishi Materials Techno Corporation | Vacuum storage method and device for crystalline material |
| CN110640140A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 中北大学 | 一种石墨烯增强多孔铝基复合材料的制备方法 |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP21973492A patent/JP2764669B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9250014B2 (en) | 2011-08-25 | 2016-02-02 | Mitsubishi Materials Techno Corporation | Vacuum storage method and device for crystalline material |
| CN110640140A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 中北大学 | 一种石墨烯增强多孔铝基复合材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2764669B2 (ja) | 1998-06-11 |
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