JPH08134508A - 多孔質金属の製造方法 - Google Patents
多孔質金属の製造方法Info
- Publication number
- JPH08134508A JPH08134508A JP30151694A JP30151694A JPH08134508A JP H08134508 A JPH08134508 A JP H08134508A JP 30151694 A JP30151694 A JP 30151694A JP 30151694 A JP30151694 A JP 30151694A JP H08134508 A JPH08134508 A JP H08134508A
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- Japan
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- porous
- porous material
- slurry
- metal
- agar
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/11—Making porous workpieces or articles
- B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
- B22F3/1137—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers by coating porous removable preforms
Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒や各種フィルタ等に用いられる多孔質金
属を簡単に低コストに製造する。 【構成】 寒天水溶液に金属粉末を添加混合してスラリ
ーを作成し、そのスラリーを上記金属粉末の焼結温度以
下の温度で焼失する多孔材に含浸させたのち乾燥させ、
乾燥して得られた多孔体を焼結処理して多孔質金属を製
造する。
属を簡単に低コストに製造する。 【構成】 寒天水溶液に金属粉末を添加混合してスラリ
ーを作成し、そのスラリーを上記金属粉末の焼結温度以
下の温度で焼失する多孔材に含浸させたのち乾燥させ、
乾燥して得られた多孔体を焼結処理して多孔質金属を製
造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、触媒、フィルターある
いは燃料電池用電極基板の基材等として使用することの
できる多孔質金属を製造する多孔質金属の製造方法に関
する。
いは燃料電池用電極基板の基材等として使用することの
できる多孔質金属を製造する多孔質金属の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の多孔質金属の製造方法と
しては、例えば特開昭５７−１７４４８４号公報に示さ
れるように、電気メッキ法が知られている。この電気メ
ッキ法は、発泡樹脂の表面を導電化処理したのち、電気
メッキにより金属を電析させ、その金属の付着した発泡
樹脂を焼結炉に入れて焼結処理し、すなわち発泡樹脂を
焼失させるとともに金属を焼結して多孔質金属を製造す
るようにしている。
しては、例えば特開昭５７−１７４４８４号公報に示さ
れるように、電気メッキ法が知られている。この電気メ
ッキ法は、発泡樹脂の表面を導電化処理したのち、電気
メッキにより金属を電析させ、その金属の付着した発泡
樹脂を焼結炉に入れて焼結処理し、すなわち発泡樹脂を
焼失させるとともに金属を焼結して多孔質金属を製造す
るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の多孔質金属の製造方法は、電気メッキを必要とする
ため設備コストがかさむとともに、製造工程が複雑化し
て製品としての多孔質金属が高価になる欠点があった。
来の多孔質金属の製造方法は、電気メッキを必要とする
ため設備コストがかさむとともに、製造工程が複雑化し
て製品としての多孔質金属が高価になる欠点があった。
【０００４】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、簡単な製造工
程により多孔質金属を製造することのできる多孔質金属
の製造方法を提供することにある。
めになされたものであって、その目的は、簡単な製造工
程により多孔質金属を製造することのできる多孔質金属
の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る多孔金属の
製造方法は、上記目的を達成するために、寒天水溶液に
金属粉末を添加混合してスラリーを作成し、そのスラリ
ーを上記金属粉末の焼結温度以下の温度で焼失する多孔
材に含浸させたのち乾燥させ、乾燥して得られた多孔体
を焼結処理して多孔質金属を製造することを特徴として
いる。
製造方法は、上記目的を達成するために、寒天水溶液に
金属粉末を添加混合してスラリーを作成し、そのスラリ
ーを上記金属粉末の焼結温度以下の温度で焼失する多孔
材に含浸させたのち乾燥させ、乾燥して得られた多孔体
を焼結処理して多孔質金属を製造することを特徴として
いる。
【０００６】本発明において用いられる寒天は、てんぐ
さを煮て固めて凍らせたもので、その主成分はアガロー
スの多糖体からなり、周知の食用又は工業用に用いられ
ているものである。
さを煮て固めて凍らせたもので、その主成分はアガロー
スの多糖体からなり、周知の食用又は工業用に用いられ
ているものである。
【０００７】寒天は、９２〜９８℃の温水中で粘性のあ
るゾル状物質となり、約４２℃以下に冷却すると弾性の
あるゲル状物質となって迅速に固化する。また、そのゾ
ル状態のときは高い粘性を示すとともに、ゲル状態のと
きは良好な離水性を有し、高いゲル強度を有している。
るゾル状物質となり、約４２℃以下に冷却すると弾性の
あるゲル状物質となって迅速に固化する。また、そのゾ
ル状態のときは高い粘性を示すとともに、ゲル状態のと
きは良好な離水性を有し、高いゲル強度を有している。
【０００８】寒天は、９２〜９８℃の温水中に添加混合
して寒天水溶液（前記ゾル状物質に相当）とされる。こ
の寒天水溶液の添加割合は、水１０００ｃｃに対し寒天
２０ｇであり、寒天が１０ｇ未満では粘性が低くて金属
粉末を均一に分散させることができず、多孔材への金属
粉末の付着量が少なくなり、また、寒天が３０ｇを越え
ると、粘性が高くなり逆に多孔材への金属粉末の均一な
付着を期待できない。このため、寒天の添加割合は１０
〜３０ｇが適当である。
して寒天水溶液（前記ゾル状物質に相当）とされる。こ
の寒天水溶液の添加割合は、水１０００ｃｃに対し寒天
２０ｇであり、寒天が１０ｇ未満では粘性が低くて金属
粉末を均一に分散させることができず、多孔材への金属
粉末の付着量が少なくなり、また、寒天が３０ｇを越え
ると、粘性が高くなり逆に多孔材への金属粉末の均一な
付着を期待できない。このため、寒天の添加割合は１０
〜３０ｇが適当である。
【０００９】金属粉末としては、多孔質金属の用途によ
って適宜選択されるが、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｖ，
Ａｇ，Ａｔ，Ｐｔ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｗ，Ｃｏ，Ｐｄ，Ｒ
ｈ，Ｔｉ等の金属、又はこれらの合金の粉末で、その粒
径は０．１〜３０μｍである。
って適宜選択されるが、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｖ，
Ａｇ，Ａｔ，Ｐｔ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｗ，Ｃｏ，Ｐｄ，Ｒ
ｈ，Ｔｉ等の金属、又はこれらの合金の粉末で、その粒
径は０．１〜３０μｍである。
【００１０】粒径が小さくなると寒天水溶液中における
分散性が悪化し、つまり金属粒子が凝集するので均一性
を保ち難く、また、粒径が大きくなると焼結処理が困難
になる傾向にある。
分散性が悪化し、つまり金属粒子が凝集するので均一性
を保ち難く、また、粒径が大きくなると焼結処理が困難
になる傾向にある。
【００１１】多孔材としては発泡樹脂が用いられる。こ
の発泡樹脂は、例えば周知のポリウレタンフォームを用
いることができる。いずれにしても、多孔材としては三
次元の網目構造体で、連通した空孔を有するもので、金
属粉末の焼結温度以下で消失するものであれば採用する
ことができる。また、この多孔材にスラリーを含浸させ
たのち、乾燥させて得られる多孔体の形状は、最終製品
の形状に合わせて決められる。例えばシート状，ブロッ
ク状あるいは球状等である。
の発泡樹脂は、例えば周知のポリウレタンフォームを用
いることができる。いずれにしても、多孔材としては三
次元の網目構造体で、連通した空孔を有するもので、金
属粉末の焼結温度以下で消失するものであれば採用する
ことができる。また、この多孔材にスラリーを含浸させ
たのち、乾燥させて得られる多孔体の形状は、最終製品
の形状に合わせて決められる。例えばシート状，ブロッ
ク状あるいは球状等である。
【００１２】焼結処理は、周知の焼結炉を用いて行われ
る。また、その焼結温度及び時間は、用いられる金属粉
末によって一様でないが、ある特定の金属粉末を用いた
ときのその特定の金属粉末の周知の焼結温度及び時間で
あり、また、周知の焼結処理と同様に、その特定の金属
粉末に適した特定のガスの存在下で、あるいは真空状態
下で行われる。
る。また、その焼結温度及び時間は、用いられる金属粉
末によって一様でないが、ある特定の金属粉末を用いた
ときのその特定の金属粉末の周知の焼結温度及び時間で
あり、また、周知の焼結処理と同様に、その特定の金属
粉末に適した特定のガスの存在下で、あるいは真空状態
下で行われる。
【００１３】
【作用】上記構成において、寒天水溶液に金属粉末が添
加混合されて生成されたスラリーを含む多孔体が焼結処
理されると、多孔体が焼失して多孔質金属が得られる。
加混合されて生成されたスラリーを含む多孔体が焼結処
理されると、多孔体が焼失して多孔質金属が得られる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１の工程図を基
に説明する。
に説明する。
【００１５】（ａ）水溶液製造工程（図１（ａ）参照） 容器１に温度９２〜９８℃の温水１０００ｃｃを入れ、
その中に固形状の寒天を２０ｇ入れて撹拌機２で混合す
る。これにより粘性を有する寒天水溶液Ａが得られる。
その中に固形状の寒天を２０ｇ入れて撹拌機２で混合す
る。これにより粘性を有する寒天水溶液Ａが得られる。
【００１６】（ｂ）スラリー製造工程（図１（ｂ）参
照） 寒天水溶液３００ｃｃを容器３に移し、これに平均粒径
１０μｍのステンレス粉末１ｋｇを添加し、撹拌機４で
混合撹拌してスラリーＢが製造される。
照） 寒天水溶液３００ｃｃを容器３に移し、これに平均粒径
１０μｍのステンレス粉末１ｋｇを添加し、撹拌機４で
混合撹拌してスラリーＢが製造される。
【００１７】（ｃ）スラリー吸着工程（図１（ａ）参
照） スラリーを底の浅い容器５に移し、この容器５内に厚さ
約３０ｍｍのシート状のポリウレタンフォーム（スポン
ジ）の多孔材６を入れ、その多孔材６にスラリーＢを含
浸させる。
照） スラリーを底の浅い容器５に移し、この容器５内に厚さ
約３０ｍｍのシート状のポリウレタンフォーム（スポン
ジ）の多孔材６を入れ、その多孔材６にスラリーＢを含
浸させる。
【００１８】（ｄ）圧搾工程（図１（ｄ）参照） スラリーＢの含浸された多孔材６ａを一対の回転する絞
りローラ７ａ，７ｂで圧搾処理して、多孔材６ａから余
分なスラリーＢが除去される。圧搾された多孔材６ａは
放置されて直ぐに常温（室温）まで冷却される。したが
って、寒天成分は固化されて、前述のゲル状物質とな
る。
りローラ７ａ，７ｂで圧搾処理して、多孔材６ａから余
分なスラリーＢが除去される。圧搾された多孔材６ａは
放置されて直ぐに常温（室温）まで冷却される。したが
って、寒天成分は固化されて、前述のゲル状物質とな
る。
【００１９】（ｅ）乾燥工程（図１（ｅ）参照） 圧搾されて余分なスラリーＢの除去された多孔材６ａ
を、天日又は乾燥機で乾燥処理して水分が除去され、乾
燥された多孔体６ｂが製造される。なお、この乾燥工程
は、次の焼結工程の焼結炉内で前処理として行うように
してもよい。
を、天日又は乾燥機で乾燥処理して水分が除去され、乾
燥された多孔体６ｂが製造される。なお、この乾燥工程
は、次の焼結工程の焼結炉内で前処理として行うように
してもよい。
【００２０】（ｆ）焼結工程（図１（ｆ）参照） 乾燥された多孔体６ｂは、焼結炉８に入れられ、約１０
００℃で約１２０分間焼結処理される。この際、焼結炉
８内は図示しない真空設備で真空状態に保持されてい
る。
００℃で約１２０分間焼結処理される。この際、焼結炉
８内は図示しない真空設備で真空状態に保持されてい
る。
【００２１】（ｇ）製品取出工程（図１（ｇ）参照） 焼結炉８から多孔体６ｂの焼失したステンレス金属の焼
結して得られた多孔質金属９が取出される。この多孔質
金属９は、図１（ｇ）のＣに拡大して示されるように、
三次元網目構造の多孔質に形成されている。
結して得られた多孔質金属９が取出される。この多孔質
金属９は、図１（ｇ）のＣに拡大して示されるように、
三次元網目構造の多孔質に形成されている。
【００２２】本実施例方法で製造された多孔質金属は、
触媒、各種フィルターあるいは燃料電池用電極基板等の
基材として広く使用することができる。
触媒、各種フィルターあるいは燃料電池用電極基板等の
基材として広く使用することができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係る多孔金属の製造方法は寒天
水溶液に金属粉末を添加混合してスラリーを作成し、そ
のスラリーを上記金属粉末の焼結温度以下の温度で焼失
する多孔材に含浸させたのち乾燥させ、乾燥して得られ
た多孔体を焼結処理して多孔質金属を製造するようにし
たので、従来の電気メッキ法に比べ簡単に、しかも低コ
ストに多孔質金属を製造することができるとともに、品
質の良好な多孔質金属を得ることができる。
水溶液に金属粉末を添加混合してスラリーを作成し、そ
のスラリーを上記金属粉末の焼結温度以下の温度で焼失
する多孔材に含浸させたのち乾燥させ、乾燥して得られ
た多孔体を焼結処理して多孔質金属を製造するようにし
たので、従来の電気メッキ法に比べ簡単に、しかも低コ
ストに多孔質金属を製造することができるとともに、品
質の良好な多孔質金属を得ることができる。
【００２４】そして、金属粉末の固定に寒天を用いてい
るので、圧搾工程後に常温で寒天成分が固化し、乾燥工
程時にスラリーが多孔体からタレるのを防止することが
できる。この乾燥工程時にタレが生じると、多孔体中の
金属粉末の分散濃度が多孔体の上部側が薄く、下部側が
濃くなり、均一な多孔金属が得られなくなるが、寒天を
用いたときはこのような不都合を防止することができ
る。なお、金属粉末の固定に、スリップキャスティング
法で用いられるアルギン酸アンモニウム等の合成樹脂系
のバインダーを用いたときは、上述のタレが生じて本発
明の寒天のときのような均一な多孔金属を作ることが困
難である。
るので、圧搾工程後に常温で寒天成分が固化し、乾燥工
程時にスラリーが多孔体からタレるのを防止することが
できる。この乾燥工程時にタレが生じると、多孔体中の
金属粉末の分散濃度が多孔体の上部側が薄く、下部側が
濃くなり、均一な多孔金属が得られなくなるが、寒天を
用いたときはこのような不都合を防止することができ
る。なお、金属粉末の固定に、スリップキャスティング
法で用いられるアルギン酸アンモニウム等の合成樹脂系
のバインダーを用いたときは、上述のタレが生じて本発
明の寒天のときのような均一な多孔金属を作ることが困
難である。
【００２５】また、金属粉末と発泡樹脂等の多孔材との
バインダーとして寒天を用いた場合、通常、焼結金属製
造時に必要な焼結工程前の脱脂作業の必要がなく、した
がって、低コストに製造でき、脱脂廃液も生じないので
環境対策上からも有利となる。さらに、化学物質のバイ
ンダーに比べて、省エネルギーで所望の目的を達成する
ことができる。さらにまた、寒天は、金属粉末と反応し
て金属炭化物が生成したり、残留炭化量が増加すること
もないので、得られる多孔質金属は高品質で、かつその
表面及び内部も均一な多孔質金属とすることができる。
バインダーとして寒天を用いた場合、通常、焼結金属製
造時に必要な焼結工程前の脱脂作業の必要がなく、した
がって、低コストに製造でき、脱脂廃液も生じないので
環境対策上からも有利となる。さらに、化学物質のバイ
ンダーに比べて、省エネルギーで所望の目的を達成する
ことができる。さらにまた、寒天は、金属粉末と反応し
て金属炭化物が生成したり、残留炭化量が増加すること
もないので、得られる多孔質金属は高品質で、かつその
表面及び内部も均一な多孔質金属とすることができる。
【図１】本発明の一実施例方法の製造工程図である。
１，３，５ 容器 ２，４ 撹拌機 ６，６ａ 多孔材 ６ｂ 多孔体 ８ 焼結炉 ９ 多孔金属
Claims (1)
- 【請求項１】 寒天水溶液に金属粉末を添加混合してス
ラリーを作成し、そのスラリーを上記金属粉末の焼結温
度以下の温度で焼失する多孔材に含浸させたのち乾燥さ
せ、乾燥して得られた多孔体を焼結処理して多孔質金属
を製造することを特徴とする多孔質金属の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30151694A JPH08134508A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 多孔質金属の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30151694A JPH08134508A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 多孔質金属の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08134508A true JPH08134508A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17897874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30151694A Pending JPH08134508A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 多孔質金属の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08134508A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100395036B1 (ko) * | 2001-03-22 | 2003-08-19 | 박해웅 | 개포형 금속포움 제조방법 |
| JP2005524766A (ja) * | 2002-05-03 | 2005-08-18 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | 多孔性チタン材料物品の製造方法 |
| JP2007246965A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Mitsubishi Materials Corp | 耐食性に優れたスポンジ状チタン焼結体の製造方法 |
| JP2008303469A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-12-18 | Nagamine Seisakusho:Kk | 多孔質部材 |
| ITMI20122254A1 (it) * | 2012-12-28 | 2014-06-29 | Eni Spa | Processo per la rimozione di idrocarburi da un corpo d'acqua tramite permeazione selettiva, e relativo apparato |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP30151694A patent/JPH08134508A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100395036B1 (ko) * | 2001-03-22 | 2003-08-19 | 박해웅 | 개포형 금속포움 제조방법 |
| JP2005524766A (ja) * | 2002-05-03 | 2005-08-18 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | 多孔性チタン材料物品の製造方法 |
| JP2008303469A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-12-18 | Nagamine Seisakusho:Kk | 多孔質部材 |
| JP2007246965A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Mitsubishi Materials Corp | 耐食性に優れたスポンジ状チタン焼結体の製造方法 |
| JP4721113B2 (ja) * | 2006-03-15 | 2011-07-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 耐食性に優れたスポンジ状チタン焼結体の製造方法 |
| ITMI20122254A1 (it) * | 2012-12-28 | 2014-06-29 | Eni Spa | Processo per la rimozione di idrocarburi da un corpo d'acqua tramite permeazione selettiva, e relativo apparato |
| WO2014102736A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Eni S.P.A. | Process for removing hydrocarbons from a body of water by means of selective permeation, and relative apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031216 |