JPH10204763A - ニッケル繊維フェルトマットの製造方法及びニッケル繊維フェルトマット - Google Patents
ニッケル繊維フェルトマットの製造方法及びニッケル繊維フェルトマットInfo
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- JPH10204763A JPH10204763A JP9006845A JP684597A JPH10204763A JP H10204763 A JPH10204763 A JP H10204763A JP 9006845 A JP9006845 A JP 9006845A JP 684597 A JP684597 A JP 684597A JP H10204763 A JPH10204763 A JP H10204763A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マット表裏面間に渡る断熱性に優れるととも
に、耐熱性の点で優れた特性を有するフェルトマットを
得る。 【解決手段】 炭素繊維がシート状に成形された芯材繊
維成形シートを準備する準備工程と、この芯材繊維成形
シートの炭素繊維の露出面にＮｉ被覆処理をし、さらに
このＮｉ被覆処理層の表面にＣｒ、Ｓｉ等の別種の表面
処理を施し、被覆処理済フェルトマットを得る被覆工程
と、酸素含有ガス存在下で前記被覆処理済フェルトマッ
トを加熱処理し、炭素繊維を酸化除去するとともに、表
面に合金層を有する繊維からなるフェルトマットを得る
熱処理工程を備えて、ニッケル合金繊維フェルトマット
を製造する。
に、耐熱性の点で優れた特性を有するフェルトマットを
得る。 【解決手段】 炭素繊維がシート状に成形された芯材繊
維成形シートを準備する準備工程と、この芯材繊維成形
シートの炭素繊維の露出面にＮｉ被覆処理をし、さらに
このＮｉ被覆処理層の表面にＣｒ、Ｓｉ等の別種の表面
処理を施し、被覆処理済フェルトマットを得る被覆工程
と、酸素含有ガス存在下で前記被覆処理済フェルトマッ
トを加熱処理し、炭素繊維を酸化除去するとともに、表
面に合金層を有する繊維からなるフェルトマットを得る
熱処理工程を備えて、ニッケル合金繊維フェルトマット
を製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば繊維フェル
トマットバーナの燃焼部にも利用することができる断熱
性、耐熱性等を備えたフェルトマットに関するととも
に、このようなフェルトマットを得ることができる製造
方法に関する。
トマットバーナの燃焼部にも利用することができる断熱
性、耐熱性等を備えたフェルトマットに関するととも
に、このようなフェルトマットを得ることができる製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維フェルトマットバーナは、図４
（イ）に示すように繊維フェルトマット（繊維焼結板）
４１の表裏面間に渡って可燃性混合気４２を噴出させ、
マット表面４３側で燃焼をおこなう。ここで、繊維フェ
ルトマットの構成繊維としては、従来、鉄を主成分とし
た金属性繊維フェルトマット、或いは、セラミック繊維
をマット状に成形したものが利用されていた。
（イ）に示すように繊維フェルトマット（繊維焼結板）
４１の表裏面間に渡って可燃性混合気４２を噴出させ、
マット表面４３側で燃焼をおこなう。ここで、繊維フェ
ルトマットの構成繊維としては、従来、鉄を主成分とし
た金属性繊維フェルトマット、或いは、セラミック繊維
をマット状に成形したものが利用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな材料を使用する場合にあっては、図４（ロ）に示す
ように燃焼部４４の形状等を複雑化した場合、割れ、酸
化消耗等が発生するという問題がある。従って、より割
れの無い、耐熱性（耐酸化消耗性）の高い材料の出現が
望まれていた。さらに、バーナの燃焼を良好におこなう
ためには、このようなフェルトマットは、その表裏面間
に渡る断熱性が高い必要がある。一方、金属繊維フェル
ト状体及びその製造方法としては、特開平４−１１０５
８が知られている。この出願の方法を採用することによ
り、フェルトマット全体として比較的強度を有するフェ
ルトマットを比較的簡便な方法で製造することが可能で
ある。しかしながら、上記のようなフェルトマットバー
ナの燃焼部に使用できるような十分な、耐割れ性能、断
熱性、耐熱性を備えた合金繊維フェルトマットは無い。
本発明の目的は、マット表裏面間に渡る断熱性に優れる
とともに、耐割れ性能、耐熱性の点で優れた特性を有す
るフェルトマットを得るとともに、この製造方法を得る
ことにある。
うな材料を使用する場合にあっては、図４（ロ）に示す
ように燃焼部４４の形状等を複雑化した場合、割れ、酸
化消耗等が発生するという問題がある。従って、より割
れの無い、耐熱性（耐酸化消耗性）の高い材料の出現が
望まれていた。さらに、バーナの燃焼を良好におこなう
ためには、このようなフェルトマットは、その表裏面間
に渡る断熱性が高い必要がある。一方、金属繊維フェル
ト状体及びその製造方法としては、特開平４−１１０５
８が知られている。この出願の方法を採用することによ
り、フェルトマット全体として比較的強度を有するフェ
ルトマットを比較的簡便な方法で製造することが可能で
ある。しかしながら、上記のようなフェルトマットバー
ナの燃焼部に使用できるような十分な、耐割れ性能、断
熱性、耐熱性を備えた合金繊維フェルトマットは無い。
本発明の目的は、マット表裏面間に渡る断熱性に優れる
とともに、耐割れ性能、耐熱性の点で優れた特性を有す
るフェルトマットを得るとともに、この製造方法を得る
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明によるニッケル繊維フェルトマットの製造方法
の特徴手段は、酸化除去可能な芯材繊維がシート状に成
形された芯材繊維成形シートを準備する準備工程と、前
記芯材繊維成形シートに於ける前記芯材繊維の露出面に
ニッケルの被覆層を形成する工程を経て、ニッケル以外
の第１金属の処理層をニッケル被覆層の表面側に形成す
る表面処理を行って被覆処理済フェルトマットを得る被
覆工程と、酸素含有ガス存在下で前記被覆処理済フェル
トマットを加熱処理し、前記芯材繊維を酸化除去すると
ともに、前記ニッケルと第１金属とを合金化して、表面
処理済ニッケル繊維からなるフェルトマットを得る熱処
理工程を備えたことにある。この製造方法においては、
有機繊維、炭素繊維等のような酸化によって除去可能な
繊維である芯材繊維のシートが準備される。このような
シートにあっては、芯材繊維は、シートの表面あるいは
裏面にほぼ平行な状態でその多数が分布されている。こ
のような芯材繊維成形シートを準備した後、これを構成
する芯材繊維の露出面に対して、ニッケルの被覆処理を
施す。さらに、この被覆処理によって得られるニッケル
被覆面の表面側に、第１金属の処理層を形成して被覆処
理済フェルトマットを得る。ここで、このようなニッケ
ル被覆処理の代表としては、メッキ処理を挙げることが
できる。さらに、ニッケル溶液槽内に、芯材繊維シート
を浸漬して芯材繊維表面にニッケルを含む溶液を付着さ
せ、加熱処理等を行いニッケル被覆層を得る等の処理も
採用できる。次に、ニッケル被覆層の表面側に、第１金
属の処理層を形成する。このニッケル被覆層の表面側の
処理にあたっては、例えば、第１金属の被覆層を、メッ
キ手法、ファイバマットの金属溶液内への浸漬による塗
布層の形成手法等により、形成する方法を挙げることが
できる。さらに、粒子状の第１金属をニッケル被覆層の
表面に分散付着させる方法でも、表面処理を施すことが
できる。このような処理により、芯材繊維が中心にあ
り、その周りに、表面に第１金属が添加されたニッケル
被覆層を有する複合繊維からなる被覆処理済フェルトマ
ットを得ることができる。次に、この被覆処理済フェル
トマットは、酸化性雰囲気内で加熱処理される。この処
理により、芯材繊維は酸化除去され、ニッケル被覆層の
表面側においては、母材であるニッケル内にその表面側
から第１金属が拡散するとともに、両者が合金化し、中
空状の表面処理済ニッケル繊維からなるフェルトマット
を得ることができる。このフェルトマットの製造方法に
おいては、母材をニッケルとし、その表面に第１金属の
表面処理を施しているため、成形性に富むとともに、第
１金属の特性に応じた好ましい特性（例えば耐熱性、耐
割れ性能、耐酸化消耗性）のフェルトマットを、比較的
容易に製造することができる。また、このフェルトマッ
トの場合、表面処理済ニッケル繊維もフェルトマットの
表面あるいは裏面に沿って配設され、それらの上下に重
なる繊維の一部のみが結合しているだけの構造となるた
め、フェルトマット全体としてみた場合に、その断熱性
能は、単純な粒子の焼結構造のものに比較して、明らか
に高くすることができる。
の本発明によるニッケル繊維フェルトマットの製造方法
の特徴手段は、酸化除去可能な芯材繊維がシート状に成
形された芯材繊維成形シートを準備する準備工程と、前
記芯材繊維成形シートに於ける前記芯材繊維の露出面に
ニッケルの被覆層を形成する工程を経て、ニッケル以外
の第１金属の処理層をニッケル被覆層の表面側に形成す
る表面処理を行って被覆処理済フェルトマットを得る被
覆工程と、酸素含有ガス存在下で前記被覆処理済フェル
トマットを加熱処理し、前記芯材繊維を酸化除去すると
ともに、前記ニッケルと第１金属とを合金化して、表面
処理済ニッケル繊維からなるフェルトマットを得る熱処
理工程を備えたことにある。この製造方法においては、
有機繊維、炭素繊維等のような酸化によって除去可能な
繊維である芯材繊維のシートが準備される。このような
シートにあっては、芯材繊維は、シートの表面あるいは
裏面にほぼ平行な状態でその多数が分布されている。こ
のような芯材繊維成形シートを準備した後、これを構成
する芯材繊維の露出面に対して、ニッケルの被覆処理を
施す。さらに、この被覆処理によって得られるニッケル
被覆面の表面側に、第１金属の処理層を形成して被覆処
理済フェルトマットを得る。ここで、このようなニッケ
ル被覆処理の代表としては、メッキ処理を挙げることが
できる。さらに、ニッケル溶液槽内に、芯材繊維シート
を浸漬して芯材繊維表面にニッケルを含む溶液を付着さ
せ、加熱処理等を行いニッケル被覆層を得る等の処理も
採用できる。次に、ニッケル被覆層の表面側に、第１金
属の処理層を形成する。このニッケル被覆層の表面側の
処理にあたっては、例えば、第１金属の被覆層を、メッ
キ手法、ファイバマットの金属溶液内への浸漬による塗
布層の形成手法等により、形成する方法を挙げることが
できる。さらに、粒子状の第１金属をニッケル被覆層の
表面に分散付着させる方法でも、表面処理を施すことが
できる。このような処理により、芯材繊維が中心にあ
り、その周りに、表面に第１金属が添加されたニッケル
被覆層を有する複合繊維からなる被覆処理済フェルトマ
ットを得ることができる。次に、この被覆処理済フェル
トマットは、酸化性雰囲気内で加熱処理される。この処
理により、芯材繊維は酸化除去され、ニッケル被覆層の
表面側においては、母材であるニッケル内にその表面側
から第１金属が拡散するとともに、両者が合金化し、中
空状の表面処理済ニッケル繊維からなるフェルトマット
を得ることができる。このフェルトマットの製造方法に
おいては、母材をニッケルとし、その表面に第１金属の
表面処理を施しているため、成形性に富むとともに、第
１金属の特性に応じた好ましい特性（例えば耐熱性、耐
割れ性能、耐酸化消耗性）のフェルトマットを、比較的
容易に製造することができる。また、このフェルトマッ
トの場合、表面処理済ニッケル繊維もフェルトマットの
表面あるいは裏面に沿って配設され、それらの上下に重
なる繊維の一部のみが結合しているだけの構造となるた
め、フェルトマット全体としてみた場合に、その断熱性
能は、単純な粒子の焼結構造のものに比較して、明らか
に高くすることができる。
【０００５】さて、このような製造方法で製造されるフ
ェルトマットにあっては、その構成材料は、酸化物とな
っている。このような状態は、用途によっては、好まし
くない場合がある。従って、上記の熱処理工程の後、還
元性ガスの共存下で、前記表面処理済ニッケル繊維から
なるフェルトマットを加熱処理し、フェルトマットの還
元及び焼結を行うことが好ましい。この処理は、表面処
理済ニッケル繊維を還元処理することとなり、金属自体
が有する特性を発揮させることが可能となる。さらに焼
結を進めて、強度の点で好ましい状態を実現することが
できる。
ェルトマットにあっては、その構成材料は、酸化物とな
っている。このような状態は、用途によっては、好まし
くない場合がある。従って、上記の熱処理工程の後、還
元性ガスの共存下で、前記表面処理済ニッケル繊維から
なるフェルトマットを加熱処理し、フェルトマットの還
元及び焼結を行うことが好ましい。この処理は、表面処
理済ニッケル繊維を還元処理することとなり、金属自体
が有する特性を発揮させることが可能となる。さらに焼
結を進めて、強度の点で好ましい状態を実現することが
できる。
【０００６】さて、前述の熱処理工程に於ける加熱処理
温度としては、８００〜１１００℃の範囲内に設定する
ことが好ましい。この温度範囲において、芯材繊維の酸
化除去と、ニッケル被覆層表面近傍に於ける、ニッケル
と第１金属との合金化を良好に進めることができるから
である。温度が、上記範囲より低いと酸化除去が不完全
になる場合があるとともに、焼結、合金化を十分に進め
られない場合がある。一方、上記範囲より高いと、焼結
が進み過ぎる場合が発生しやすい。
温度としては、８００〜１１００℃の範囲内に設定する
ことが好ましい。この温度範囲において、芯材繊維の酸
化除去と、ニッケル被覆層表面近傍に於ける、ニッケル
と第１金属との合金化を良好に進めることができるから
である。温度が、上記範囲より低いと酸化除去が不完全
になる場合があるとともに、焼結、合金化を十分に進め
られない場合がある。一方、上記範囲より高いと、焼結
が進み過ぎる場合が発生しやすい。
【０００７】前記第１金属が、クロム、コバルト、珪
素、アルミニウム、タングステンから選択される１種以
上であることが好ましい。このような材料とニッケルの
合金層とを表面側に備えることにより、クロム、珪素、
アルミニウムの場合は、表面に酸化膜を形成することが
でき、酸化の内部側への進行をくい止めることができ
る。ここで、クロムを使用する場合は、そのニッケルに
対する割合は、１０〜６０％の範囲内であることが好ま
しい。この量より少ない場合は、表面処理効果が得難
い。一方、６０％より大きい場合は、脆くなり、加工性
が悪くなる問題が起こる場合がある。一方、珪素を使用
する場合は、そのニッケルに対する割合は、０．１〜２
％の範囲内であることが好ましい。この量より少ない場
合は、表面処理効果が得難い。一方、２％より大きい場
合は、脆くなり、加工性が悪くなる問題が起こる場合が
ある。アルミを使用する場合は、そのニッケルに対する
割合は、０．１〜４％の範囲内であることが好ましい。
この量より少ない場合は、表面処理効果が得難い。一
方、４％より大きい場合は、脆くなり、加工性が悪くな
る問題が起こる場合がある。一方、コバルト、タングス
テンの場合は、ニッケルの構造強度を高めることができ
る。そして、上記の方法を使用して、得られるニッケル
繊維フェルトマットは、耐割れ性能、耐熱性、耐酸化消
耗性の点で優れており、例えば、比較的、複雑な形状の
ファイバーマットバーナにも適応可能となる。
素、アルミニウム、タングステンから選択される１種以
上であることが好ましい。このような材料とニッケルの
合金層とを表面側に備えることにより、クロム、珪素、
アルミニウムの場合は、表面に酸化膜を形成することが
でき、酸化の内部側への進行をくい止めることができ
る。ここで、クロムを使用する場合は、そのニッケルに
対する割合は、１０〜６０％の範囲内であることが好ま
しい。この量より少ない場合は、表面処理効果が得難
い。一方、６０％より大きい場合は、脆くなり、加工性
が悪くなる問題が起こる場合がある。一方、珪素を使用
する場合は、そのニッケルに対する割合は、０．１〜２
％の範囲内であることが好ましい。この量より少ない場
合は、表面処理効果が得難い。一方、２％より大きい場
合は、脆くなり、加工性が悪くなる問題が起こる場合が
ある。アルミを使用する場合は、そのニッケルに対する
割合は、０．１〜４％の範囲内であることが好ましい。
この量より少ない場合は、表面処理効果が得難い。一
方、４％より大きい場合は、脆くなり、加工性が悪くな
る問題が起こる場合がある。一方、コバルト、タングス
テンの場合は、ニッケルの構造強度を高めることができ
る。そして、上記の方法を使用して、得られるニッケル
繊維フェルトマットは、耐割れ性能、耐熱性、耐酸化消
耗性の点で優れており、例えば、比較的、複雑な形状の
ファイバーマットバーナにも適応可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本願のニッケル繊維フェルトマッ
ト１の製造形態について説明する。図１は、本願のニッ
ケル繊維フェルトマット１を連続的に製造する工程図で
ある。製造にあたっては、有機繊維、炭素繊維等の酸化
雰囲気内で酸化除去可能な繊維である芯材繊維２をラン
ダムに絡み合わせた長尺のフェルト３を、予め準備して
おく（準備工程）。この繊維フェルトマット１の製造に
あたっては、芯材繊維２は、その大部分が、図２（イ）
に示すように、マット表面３ｂあるいは裏面３ａに沿っ
た方向に配設分布される。ただし、芯材繊維２の配列
は、ニッケル繊維４の配置から確認できるのみである。
即ち、芯材繊維２は、マットの厚み方向Ｄとは直交する
方向（表裏面に沿った方向）Ｈに、その過半が分布・配
設される。従って、後述するようにこの心材繊維２の表
面に形成されるニッケル被覆層５も、フェルトマット１
の形成方向Ｈの分布が多いものとなる。このことによ
り、フェルトマットの断熱性が確保される。芯材繊維２
としては、繊維径１５μｍ、長さ２０ｍｍ程度のものを
使用することができる。
ト１の製造形態について説明する。図１は、本願のニッ
ケル繊維フェルトマット１を連続的に製造する工程図で
ある。製造にあたっては、有機繊維、炭素繊維等の酸化
雰囲気内で酸化除去可能な繊維である芯材繊維２をラン
ダムに絡み合わせた長尺のフェルト３を、予め準備して
おく（準備工程）。この繊維フェルトマット１の製造に
あたっては、芯材繊維２は、その大部分が、図２（イ）
に示すように、マット表面３ｂあるいは裏面３ａに沿っ
た方向に配設分布される。ただし、芯材繊維２の配列
は、ニッケル繊維４の配置から確認できるのみである。
即ち、芯材繊維２は、マットの厚み方向Ｄとは直交する
方向（表裏面に沿った方向）Ｈに、その過半が分布・配
設される。従って、後述するようにこの心材繊維２の表
面に形成されるニッケル被覆層５も、フェルトマット１
の形成方向Ｈの分布が多いものとなる。このことによ
り、フェルトマットの断熱性が確保される。芯材繊維２
としては、繊維径１５μｍ、長さ２０ｍｍ程度のものを
使用することができる。
【０００９】そして、このフェルト３を、図１に示すよ
うに、ニッケル被覆処理槽６に導入し、前記芯材繊維２
の外周面を一様な厚さで、図２（ロ）に示すように、ニ
ッケル被覆層５を設けることにより、芯材繊維２とニッ
ケル被覆層５とからなる複合繊維７を形成する。このニ
ッケル被覆層５によって芯材繊維２の接触部分に、ニッ
ケルからなる連結部５ａが形成され、複合繊維７が、こ
の連結部５ａによって金属的に一体化する（この連結部
５ａは、後の熱処理工程で焼結され、強固な繊維間結合
部となり、ニッケル繊維フェルトマット１の強度を保
つ）。前記ニッケル被覆処理槽６としては、ニッケルメ
ッキ浴が代表的である。又メッキ浴には、下地処理用の
無電解メッキ槽を併用することもできる。
うに、ニッケル被覆処理槽６に導入し、前記芯材繊維２
の外周面を一様な厚さで、図２（ロ）に示すように、ニ
ッケル被覆層５を設けることにより、芯材繊維２とニッ
ケル被覆層５とからなる複合繊維７を形成する。このニ
ッケル被覆層５によって芯材繊維２の接触部分に、ニッ
ケルからなる連結部５ａが形成され、複合繊維７が、こ
の連結部５ａによって金属的に一体化する（この連結部
５ａは、後の熱処理工程で焼結され、強固な繊維間結合
部となり、ニッケル繊維フェルトマット１の強度を保
つ）。前記ニッケル被覆処理槽６としては、ニッケルメ
ッキ浴が代表的である。又メッキ浴には、下地処理用の
無電解メッキ槽を併用することもできる。
【００１０】次に、上記のようにして得られたフェルト
マット３０が、第１金属表面処理槽８に導入される。そ
して、ニッケル被覆層５の外表面に第１金属処理層９を
設けることにより、ニッケル被覆層５の表面側に第１金
属処理層９を備えたものが形成される（被覆工程）。こ
こで、第１金属処理層９の形成にあたっては、図１に示
すように、先の処理と同様に、メッキ処理槽内にフェル
トマットを投入して、メッキ処理をおこなうことができ
る。さらに、溶液処理槽で、第１金属を含む溶液内にフ
ェルトマット３０を浸漬させて、表面に第１金属を含む
溶液成分の被覆層を形成して、乾燥等として第１金属処
理層を形成してもよい。この処理の代わりに、第１金属
粒子等をニッケル被覆層５の表面側に分散、付着させ、
第１金属処理層を形成するものとしてもよい（たとえ
ば、アルミニウムを第１金属とする場合は、有機アルミ
ニウムあるいはアルミニウム化合物をニッケル被覆層の
表面に分散、付着させ、後の熱処理でニッケル被覆層内
に拡散、合金化させる）。
マット３０が、第１金属表面処理槽８に導入される。そ
して、ニッケル被覆層５の外表面に第１金属処理層９を
設けることにより、ニッケル被覆層５の表面側に第１金
属処理層９を備えたものが形成される（被覆工程）。こ
こで、第１金属処理層９の形成にあたっては、図１に示
すように、先の処理と同様に、メッキ処理槽内にフェル
トマットを投入して、メッキ処理をおこなうことができ
る。さらに、溶液処理槽で、第１金属を含む溶液内にフ
ェルトマット３０を浸漬させて、表面に第１金属を含む
溶液成分の被覆層を形成して、乾燥等として第１金属処
理層を形成してもよい。この処理の代わりに、第１金属
粒子等をニッケル被覆層５の表面側に分散、付着させ、
第１金属処理層を形成するものとしてもよい（たとえ
ば、アルミニウムを第１金属とする場合は、有機アルミ
ニウムあるいはアルミニウム化合物をニッケル被覆層の
表面に分散、付着させ、後の熱処理でニッケル被覆層内
に拡散、合金化させる）。
【００１１】こうして得られた表面処理済ニッケル被覆
構造の複合繊維からなる被覆処理済フェルトマット３１
に、加熱処理を施す（熱処理工程）。この加熱処理は基
本的には脱炭焼結処理であり、さらに必要な場合は、還
元処理を施す。
構造の複合繊維からなる被覆処理済フェルトマット３１
に、加熱処理を施す（熱処理工程）。この加熱処理は基
本的には脱炭焼結処理であり、さらに必要な場合は、還
元処理を施す。
【００１２】脱炭焼結処理は、図１に示すように、酸素
含有ガス存在下で被覆処理済フェルトマット３１を加熱
処理し、前記芯材繊維２を酸化除去する工程であり、炭
素繊維を芯材繊維２として用いる場合にあっては、熱処
理部１０で、８００〜１３００℃（８００〜１１００℃
が好ましい）、１０分〜４時間程度の熱処理を行う。こ
のようにすると、芯材繊維２のみを除去できる。なお、
この時、ニッケル被覆層表面側でのニッケルと第１合金
との焼結、合金化が進む。結果、フェルトマットは表面
処理済ニッケル中空繊維からなるフェルトマットとな
る。この場合、各繊維間の結合状態は強く、さらにそれ
が中空状態であるため、マット全体としてみた場合、成
形性に優れている。さらに、このようにして得られるフ
ェルトマットを加圧することにより、薄肉化すると同時
に焼結による連結部５ａが燃結した結合部を追加し、さ
らにフェルトマットとしての強度を高めることができ
る。
含有ガス存在下で被覆処理済フェルトマット３１を加熱
処理し、前記芯材繊維２を酸化除去する工程であり、炭
素繊維を芯材繊維２として用いる場合にあっては、熱処
理部１０で、８００〜１３００℃（８００〜１１００℃
が好ましい）、１０分〜４時間程度の熱処理を行う。こ
のようにすると、芯材繊維２のみを除去できる。なお、
この時、ニッケル被覆層表面側でのニッケルと第１合金
との焼結、合金化が進む。結果、フェルトマットは表面
処理済ニッケル中空繊維からなるフェルトマットとな
る。この場合、各繊維間の結合状態は強く、さらにそれ
が中空状態であるため、マット全体としてみた場合、成
形性に優れている。さらに、このようにして得られるフ
ェルトマットを加圧することにより、薄肉化すると同時
に焼結による連結部５ａが燃結した結合部を追加し、さ
らにフェルトマットとしての強度を高めることができ
る。
【００１３】還元処理は、図１に示すように、脱炭焼結
処理に伴って酸化物状態にある材料を、還元処理する工
程であり、還元処理部１１で、水素ガス等の還元ガスの
共存下で加熱し、還元とさらなる焼結を行わせることに
より、高強度な繊維フェルトマットを得るものである。
処理に伴って酸化物状態にある材料を、還元処理する工
程であり、還元処理部１１で、水素ガス等の還元ガスの
共存下で加熱し、還元とさらなる焼結を行わせることに
より、高強度な繊維フェルトマットを得るものである。
【００１４】
【実施例】上記の例において、実際に形成されるニッケ
ル繊維フェルトマットの例に関して説明する。ここで、
第１実施例は、第１金属として、クロムを選択した例で
あり、第２実施例は、第１金属として、珪素を選択した
例である。 第１実施例 諸条件は以下の通りである。 ａ 芯材繊維 炭素繊維 繊維径（ｍｍ） ０．０１５ 繊維長（ｍｍ） ２０ ｂ 第１金属 Ｃｒ（組成割合Ｎｉ−Ｃｒ、７０％−３０％） ｃ ニッケル被覆処理 メッキ 被覆層厚さ（ｍｍ） ０．００５ ｃ クロム被覆処理 メッキ 被覆層厚さ（ｍｍ） ０．００５ 熱処理温度 １１００℃（処理時間６０分） 物性は以下の通りである。 ａ 目付（ｇ／ｍ2 ） ４２５ ｂ 引張試験 １．２（ｋｇ／ｃｍ幅） ｃ 曲げ試験後の引張荷重 １．０（ｋｇ／ｃｍ幅） ｄ 空孔率 ８０％ ｅ 断熱性 （ニッケル粉末を単純に焼結して得られる多孔質シート
に於ける材料表裏面間に於ける断熱性能との比較）ほぼ
同一の厚みを有し、通気性能が同等と見なせるものにお
いて、実施例１のものは単純な焼結構造のものと比較し
て、熱伝導度比が１／１０程度であった。 ｆ 酸化磨耗性 （本願同様の手法によりニッケル単体からなるニッケル
中空繊維フェルトマットと、実施例１の酸化磨耗性を比
較）図３に実線で結果を示した。同図は、１０００℃、
空気雰囲気に於ける酸化による重量減少量を比較したも
のである。同図において二点鎖線のものはニッケル中空
繊維フェルトマットの結果を示している。実施例１のも
のが、格段に優れていることが判る。 ｇ 耐割れ性能 図４（ロ）の構成を採用した場合にあって、インプット
１０7ｃａｌ／Ｈｒ、１００時間の燃焼で、割れ等の問
題を起こすことはなかった。
ル繊維フェルトマットの例に関して説明する。ここで、
第１実施例は、第１金属として、クロムを選択した例で
あり、第２実施例は、第１金属として、珪素を選択した
例である。 第１実施例 諸条件は以下の通りである。 ａ 芯材繊維 炭素繊維 繊維径（ｍｍ） ０．０１５ 繊維長（ｍｍ） ２０ ｂ 第１金属 Ｃｒ（組成割合Ｎｉ−Ｃｒ、７０％−３０％） ｃ ニッケル被覆処理 メッキ 被覆層厚さ（ｍｍ） ０．００５ ｃ クロム被覆処理 メッキ 被覆層厚さ（ｍｍ） ０．００５ 熱処理温度 １１００℃（処理時間６０分） 物性は以下の通りである。 ａ 目付（ｇ／ｍ2 ） ４２５ ｂ 引張試験 １．２（ｋｇ／ｃｍ幅） ｃ 曲げ試験後の引張荷重 １．０（ｋｇ／ｃｍ幅） ｄ 空孔率 ８０％ ｅ 断熱性 （ニッケル粉末を単純に焼結して得られる多孔質シート
に於ける材料表裏面間に於ける断熱性能との比較）ほぼ
同一の厚みを有し、通気性能が同等と見なせるものにお
いて、実施例１のものは単純な焼結構造のものと比較し
て、熱伝導度比が１／１０程度であった。 ｆ 酸化磨耗性 （本願同様の手法によりニッケル単体からなるニッケル
中空繊維フェルトマットと、実施例１の酸化磨耗性を比
較）図３に実線で結果を示した。同図は、１０００℃、
空気雰囲気に於ける酸化による重量減少量を比較したも
のである。同図において二点鎖線のものはニッケル中空
繊維フェルトマットの結果を示している。実施例１のも
のが、格段に優れていることが判る。 ｇ 耐割れ性能 図４（ロ）の構成を採用した場合にあって、インプット
１０7ｃａｌ／Ｈｒ、１００時間の燃焼で、割れ等の問
題を起こすことはなかった。
【００１５】第２実施例 第２実施例のものは、表面処理に珪素を使用したもので
ある。諸条件は以下の通りである。 ａ 芯材繊維 炭素繊維 繊維径（ｍｍ） ０．０１５ 繊維長（ｍｍ） ２０ ｂ 第１金属 Ｓｉ（組成割合Ｎｉ−Ｓｉ、９５％−５％） ｃ ニッケル被覆処理 メッキ 被覆層厚さ（ｍｍ） ０．００５ ｃ Ｓｉ被覆処理 Ｓｉ溶液への浸漬による処理層形成 表面処理層厚さ（ｍｍ）０．００３ ｄ 熱処理温度 １１００℃（処理時間６０分） 物性は以下の通りであった。 ａ 目付（ｇ／ｍ2 ） ４２５ ｂ 引張試験 １．５（ｋｇ／ｃｍ幅） ｃ 曲げ試験後の引張荷重０．７（ｋｇ／ｃｍ幅） ｄ 空孔率 ８０％ ｅ 断熱性 第１実施例相当の断熱性を示した。 ｆ 酸化磨耗性 （本願同様の手法によりニッケル単体からなるニッケル
繊維フェルトマットと、実施例２の酸化磨耗性を比較）
図３に破線で結果を示した。評価条件は、先に説明した
ものと同様である。実施例２のものが、ニッケル中空繊
維フェルトマット（二点鎖線）より格段に優れており、
さらに、実施例１のもの相当である。 ｇ 耐割れ性能 この例の場合も、図４（ロ）の構成を採用した場合にあ
って、インプット１０7ｃａｌ／Ｈｒ、１００時間の燃
焼で、割れ等の問題を起こすことはなかった。
ある。諸条件は以下の通りである。 ａ 芯材繊維 炭素繊維 繊維径（ｍｍ） ０．０１５ 繊維長（ｍｍ） ２０ ｂ 第１金属 Ｓｉ（組成割合Ｎｉ−Ｓｉ、９５％−５％） ｃ ニッケル被覆処理 メッキ 被覆層厚さ（ｍｍ） ０．００５ ｃ Ｓｉ被覆処理 Ｓｉ溶液への浸漬による処理層形成 表面処理層厚さ（ｍｍ）０．００３ ｄ 熱処理温度 １１００℃（処理時間６０分） 物性は以下の通りであった。 ａ 目付（ｇ／ｍ2 ） ４２５ ｂ 引張試験 １．５（ｋｇ／ｃｍ幅） ｃ 曲げ試験後の引張荷重０．７（ｋｇ／ｃｍ幅） ｄ 空孔率 ８０％ ｅ 断熱性 第１実施例相当の断熱性を示した。 ｆ 酸化磨耗性 （本願同様の手法によりニッケル単体からなるニッケル
繊維フェルトマットと、実施例２の酸化磨耗性を比較）
図３に破線で結果を示した。評価条件は、先に説明した
ものと同様である。実施例２のものが、ニッケル中空繊
維フェルトマット（二点鎖線）より格段に優れており、
さらに、実施例１のもの相当である。 ｇ 耐割れ性能 この例の場合も、図４（ロ）の構成を採用した場合にあ
って、インプット１０7ｃａｌ／Ｈｒ、１００時間の燃
焼で、割れ等の問題を起こすことはなかった。
【００１６】〔別実施の形態例〕本願の別実施の形態に
ついて以下説明する。 （イ） 上記の実施例にあっては、ニッケル被覆処理に
あたって、メッキ手法を採用したが、電気メッキ、化学
メッキなどの他、蒸着、浸漬被覆処理などの方法を使用
してもよい。 （ロ） 上記の実施例にあっては、第１金属として、ク
ロム、珪素、を使用する例を示したが、これまで説明し
てきたように、コバルト、アルミニウム、タングステン
を使用することも、これまで説明していたように好まし
い。この第１金属の処理においては、任意のメッキ手
法、金属溶液付着による表面処理手法、金属粒子の分散
付着による手法等を採用できる。
ついて以下説明する。 （イ） 上記の実施例にあっては、ニッケル被覆処理に
あたって、メッキ手法を採用したが、電気メッキ、化学
メッキなどの他、蒸着、浸漬被覆処理などの方法を使用
してもよい。 （ロ） 上記の実施例にあっては、第１金属として、ク
ロム、珪素、を使用する例を示したが、これまで説明し
てきたように、コバルト、アルミニウム、タングステン
を使用することも、これまで説明していたように好まし
い。この第１金属の処理においては、任意のメッキ手
法、金属溶液付着による表面処理手法、金属粒子の分散
付着による手法等を採用できる。
【図１】本願のニッケル繊維フェルトマットの製造工程
の一例を示す図
の一例を示す図
【図２】本願のニッケル繊維フェルトマットの説明図
【図３】第１実施例、第２実施例のニッケル繊維フェル
トマットの酸化消耗性を示す図
トマットの酸化消耗性を示す図
【図４】繊維フェルトマットバーナの説明図
１ ニッケル繊維フェルトマット ２ 芯材繊維 ３ フェルトマット ９ 第１金属処理層 ３０ フェルトマット ３１ 被覆処理済フェルトマット
Claims (5)
- 【請求項１】 酸化除去可能な芯材繊維がシート状に成
形された芯材繊維成形シートを準備する準備工程と、 前記芯材繊維成形シートに於ける前記芯材繊維の露出面
にニッケルの被覆層を形成する工程を経て、ニッケル以
外の第１金属の処理層をニッケル被覆層の表面側に形成
する表面処理を行って被覆処理済フェルトマットを得る
被覆工程と、 酸素含有ガス存在下で前記被覆処理済フェルトマットを
加熱処理し、前記芯材繊維を酸化除去するとともに、前
記ニッケルと第１金属とを合金化して、表面処理済ニッ
ケル繊維からなるフェルトマットを得る熱処理工程を備
えたニッケル繊維フェルトマットの製造方法。 - 【請求項２】 前記熱処理工程の後、還元性ガスの共存
下で、前記表面処理済ニッケル繊維からなるフェルトマ
ットを加熱処理し、フェルトマットの還元及び焼結を行
う請求項１記載のニッケル繊維フェルトマットの製造方
法。 - 【請求項３】 前記熱処理工程に於ける加熱処理温度を
８００〜１１００℃の範囲内に設定する請求項１、２記
載のニッケル繊維フェルトマットの製造方法。 - 【請求項４】 前記第１金属が、クロム、コバルト、珪
素、アルミニウム、タングステンから選択される１種以
上である請求項１、２、３記載のニッケル繊維フェルト
マットの製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のニ
ッケル繊維フェルトマットの製造方法により製造される
ニッケル繊維フェルトマット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9006845A JPH10204763A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | ニッケル繊維フェルトマットの製造方法及びニッケル繊維フェルトマット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9006845A JPH10204763A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | ニッケル繊維フェルトマットの製造方法及びニッケル繊維フェルトマット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10204763A true JPH10204763A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11649586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9006845A Pending JPH10204763A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | ニッケル繊維フェルトマットの製造方法及びニッケル繊維フェルトマット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10204763A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639762B2 (en) | 2000-01-24 | 2003-10-28 | Alps Electric Co., Ltd. | Spin valve thin-film magnetic device having free magnetic layer in ferrimagnetic state and manufacturing method therefor |
| JP2008192758A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電気二重層キャパシタ用電極 |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP9006845A patent/JPH10204763A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639762B2 (en) | 2000-01-24 | 2003-10-28 | Alps Electric Co., Ltd. | Spin valve thin-film magnetic device having free magnetic layer in ferrimagnetic state and manufacturing method therefor |
| JP2008192758A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電気二重層キャパシタ用電極 |
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