JPS6092436A - 多孔質アルミニウムの製造方法 - Google Patents

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】 本発明社、多孔質アルミニウムの製造方法に関する。

従来、多孔質金属の製造法として種々の手段が提供され
ている。即ち、焼結法による多孔質金属の製造法は、接
触する二つの粉末状金属の界面において、外部からの熱
エネルギーによる金属原子の拡散現象を利用した方法で
あるが、上記金属原子の拡散を行なうＫは数時間の時間
を要し、しかも接触面に汚れや異物が介在すると拡散速
度が極端に低下し金属間の結合力が弱くなシ機械的性質
が悪化する欠点があった。

また、他の物質の多孔性を利用する製造法として、発泡
スチロールの表面に電着等の表面処理法で金属を付着さ
せ、その後発泡スチロールを燃焼させて網目状の多孔質
金属を得る方法（焼却法）、或いは塩化ナトリウムのよ
うな水溶性粒子を所定の形状に焼き固めて、粒子間隙に
金属の溶湯を加圧注入して、凝固後塩化ナトリウムを水
で溶解し、網目状の多孔質金属を得る方法（溶出法）が
あるが、各々多孔質金属内部に発泡スチロールの酸化物
や塩化ナトリウムの粒子等が残留する危険がおり、しか
も金鵜体の厚さが薄いので機械的強度が低い等の欠点が
あった。

更に、軽量粒子拡散法は、気孔率が赤１とんとなく真の
多孔質金跣ではない。

更Ｋまた、溶湯中にガス発生物質を入れて金属体内部に
気孔を点在させる製造法（発泡法）においては、溶湯中
にマグネサイトやＴ１及びｚｒの水素化物等のガス発生
化合物を添加して、溶湯ののガス含有量を過飽和にし凝
固させて気孔を内在させて多孔質金屑を得ているが、気
孔の発生場所にバラツキがあシ、また溶湯の温度分布、
特に炉底付近と溶湯表面付近とでは温度差が大きく、凝
固速度も気孔の大小に左右され、気孔の存在が不均一に
なシ品質的に不安定であるという欠点があった。

本発明は上述した従来の欠点に鑑みてなされたものであ
り、アルミニウム又はアルミニウム合金を線材とした後
、適当に切断した線状のものやチップ状、フレーク状等
の金属素材と、ＡＩ！−ｓｉ合金のチップ状、フレーク
状等の金属材料とを均一に混合して成形用金型に入れ、
加熱炉において上記Ａ／−８ｔ合金の液相線温度±１０
℃まで加熱し、上記アルミニウム又はアルミニウム合金
の金属素材同士ｅｈｔ−ｓｉ合金の融着にて結合させる
方法、或いはアルミニウム又はアルミニウム合金の線状
、チップ状、フレーク状等の金属素材と、ＡＩ！−８ｔ
合金のチップ状、フレーク状等の金属材料及びぶつ化ア
ルミニウムカリ塩フラックスとｔ均一に混合して成形用
金型に入れて、上述の工程と同工程によりアルミニウム
又れアルミニウム合金の金属素材同士ｔｈｅ−ｓｉ合金
の融着にて結合させる方法によシ金属的な結合力が強く
、異物残留が皆無でおる多孔質アルミニウムυ製造方法
を提供するものである。

以下、添付図面に従って本発明の詳細な説明する。第１
図は、チップ状或いはフレーク状の金属素材１とＡｔ−
５ｔ合金の低融点金属２とを均一に混合させて、成形用
金型に入れた状態を示す。そこで金属素＠１と低融点金
属２とが絡み合っている状態から低融点金属２の液相線
温度±１０℃まで加熱すると低融点食ＰＡ２が溶融し、
金属素材１の一部を包合すると同時に球状化して第２図
に示すように金属素材１回士が１拓するブリッジのよう
になる。従って、冷却後は金属素材１を基本的な骨格と
した多孔質金属が得られる。

次に、上述の原理に基づいて本発明の一実施例を具体的
に説明する。Ａ３００３合金を金属素材１とすると共に
Ａ４３４３合金を低融点金属２として使用し、即ちＡ３
００３合金の圧延板（板厚０．２順）及びＡ４３４３合
金の圧延板（板厚０．２ｍ１ｄ）　ｆ準備し、これをシ
ャーリングマシン等の切断機にて１．５＋ａｇＸｌ、５
＋ａｍの正方形のチップに切断しｔｃｏその後上記金属
素材１及び低融点金属２のチップをエチルアルコールで
脱脂・洗浄し、重量北部。の割合でミキサーにより均一
に相互の合金が混合するようにした。

更に１上記混合した金属素材１及び低融点金属２のチッ
プを金型に充填し、この金型を不活性ガス雰囲気の加熱
炉に入れて、低融点金属２の液相線温度±１０℃まで加
熱し、金型が前記温度に達したならば金型を加熱炉よシ
取出し、強制空冷（ファンを使用して冷却）した後に多
孔質アルミニウムを金型から取出す。

上記Ａ３００３アルミニウム合金の組成はＭｎ１．３　
Ｔｏ　、　Ｃｕ　Ｏ，１０チ、、Ｆｅ００２チ、ｚｎＯ
，１％（重量％）であり、Ａ４３４３アルミニウム合金
の組成はＳｉ　７．５％、Ｆｅ　０．１５％、Ｚｎ　Ｏ
，１ｎ（重量％）である。

尚、上記金属素＠１は純アルミニウム、Ａ／−Ｍｇ系合
金ＩＡ／−Ｍｎ系合金等でよく、また金属２のＳｉ成分
は３ｓ〜２０チ（重量％）であればよい。また上記金属
素材１と低融点金属２の混合割合は重量比５％０であっ
たが、′＆ｏ〜６％００割合であればよく、これらを充
填する加熱炉は、上記実施例において不活性ガス雰囲気
の加熱炉を使用したが、通常の加熱炉、真空加熱炉、不
活性ガス雰囲気の加熱炉と真空加熱炉とを組合せた加熱
炉のいずれでもよい。更に１多孔質アルミニウム製品の
形状は、金型によシ丸、四角、三角、多角形等所望の形
状に成形されるものである。更にまた上記低融点金属は
、チップ状、フレーク状に形成したが、粉状、粒状でも
よい。

一方、上記金Ｆ４累材１及び低融点金践２にふり化アル
ミニウムカリ塩フシックスを混合して成形用金型に入れ
ると、上記金属素材、低融点金属の予備洗浄は千載とな
る。

以上詳細に説明したように１本発明が上記の製造方法で
あるので、下記の効果を奏する。

（イ）従来の焼結法に比べて加熱、保持時間が短縮され
、生産性が向上し、価格が低減できる。

（ロ）機械的性質、特に延性（伸び）が高い。従来の焼
結晶や発泡金属は脆く、加工性が悪いのに対し、本発明
で得られる製品は延性があるため曲げ加工、切削加工等
が容易である。

（ハ）従来法の場合、孔径及び多孔率は製造方法に依存
し、有効範囲は狭いが、本発明によれば素材形状を変化
せしめるのみで孔径及び多孔率は任意に変えられ制御範
囲は広い。

に）強固な金属結合がなされているので、ヒートショッ
クに強く、例えば溶接も可能である。

（ホ）異物混入、或いは異物残留が非常に少ない。

（へ）伝熱面積の大幅な向上による熱伝達率が改善され
る。

（ト）電気伝導性があり、集電効果が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の原理図である。 １・・・金属素材、２・・・低融点金属特許出願人　日
本金編株式会社 づ七２Ｇ 手　糸々　、？１置１　］］’ｌ−、二１（自発）昭和
６０年　１月２４ＬＩ 特許庁長官　、占　！＋ｔ　４３４＝　殴１、事件の表
示 昭和５８年特　許願第１９７５０６号 ２、発明の名称 多孔質アルミニウムの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 名称　（４７４）Ｅ１本軽金属株式会社５、補正命令σ
月」付 自発袖山 ６、補正の対象 明細書 ７、？ｌＱ正の内界 別紙の通り 〔補正の内容〕 （１）明細書の特許請求の範囲の欄を別紙の進抄補正す
る。 （２）明細書の「発明の詳細な説明」の欄を下表の通り
補正する。 （３）　明細書第７頁第６行の「あればより、」と「こ
れらを」の間に以下の文章を挿入する。 「低融点金属のＡ　Ｉ　−Ｓ　ｉ系合金２が溶融する状
態は金属素材１に対して接着効果が得られる状態であれ
ばよく、完全溶融状態のみならず半溶融状態のいずれで
あってもよい。」 特許請求の範囲 （１）　アルミニウム又はアルミニウム合金の線状、チ
ップ状、フレーク状等の金属素材と、Ａｌ−３ｉ系合金
の線状、チップ状、フレーク状等の金属材料とを均一に
混合して成形用金型に入れ、加熱１０℃まで加熱し、上
記アルミニウム又はアルミニウム合金の金属素材同士を
Ａ　Ｉ　−Ｓ　ｉ系合金のミニラムの製造方法。 （２）　アルミニウム又はアルミニウム白金の線状、び
ブラックスの粉末とを均一に１ｌｉｉ！合して成形用金
型に入れ、加熱炉において上記Ａ　Ｉ　−Ｓ　ｉ系合金
の液相線温度±１０℃まで加熱し、上記アルミニウム又
はアルミニウム合金の金属素材同士をへ１−３ｉ系合金
の融着にて結合しｔコことを特徴とする多孔質アルミニ
ウムの製造方法。 （３）　上Ｅアルεニウム又はアルミニウム合金の範囲
第（１）項記載又は第（２）項のいずれか−に記載の多
孔質アルミニウムの製造方法。 （４）上記Ａ　Ｉ　−Ｓ　ｉ系合金のＳｉが３〜２０重
量パーセントである特許請求の範囲第（１）項又は第（
２）項のいずれか−に記載の多孔質アルミニウムの製造
方法。 ミニラムの製造方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　アルミニウム又はアルミニウム合金の線状、チ
   ップ状、フレーク状等の金属素材と、ｈｐ−ｓｔ金合金
   チップ状、フレーク状等の金属材料とを均一に混合して
   成形用金型に入れ、加熱炉において上記ＡＩ！−８ｔ合
   金の液相線温度±１０℃まで加熱し、上記アルミニウム
   又はアルミニウム合金の金属素材同士をｈｅ−ｓｔ金合
   金融着にて結合させたことを特徴とする多孔質アルミニ
   ウムの製造方法。 （２）アルミニウム又はアルミニウム合金の線状、チッ
   プ状、フレーク状等の金属素材と、Ａｐ−ｓｉ金合金チ
   ップ状、フレーク状等の金属材料及びぶつ化アルミニウ
   ムカリ塩７シツクスの粉末とを均一に混合して成形用金
   型に入れ、加熱炉において上記ｈｅ−ｓｉ合金の液相線
   温度±１０℃まで加熱し、上記アルミニウム又社アルミ
   ニウム合金の金属素材同士をＡＩ！−８ｔ合金の融着に
   て結合したことを特徴とする多孔質アルミニウムの製造
   方法。 （３１上記アルミニウム又社アルミニウム合金の金属素
   材とＡｊ−８ｔ合金との混合割合が２０／８０〜雪。（
   重量％）である特許請求の範囲第（１）項又は第（２）
   項のいずれか−に記載の多孔質アルミニウムの製造方法
   。 （４）上記Ａ／−８ｉ合金のＳｉが３〜２０重量パーセ
   ントである特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項の
   いずれか−に記載の多孔質アルミニウムの製造方法。