JPWO2008050753A1 - 多孔質体製造装置及び多孔質体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2006年10月23日に日本で出願された特願2006−287953号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
なお、このようにシート状の発泡性スラリーを成形する場合には、開放チャンバに発泡性スラリーを断続的または連続的に補給することで、シート状の発泡性スラリーを長時間にわたって連続的に成形することが可能となる。
そして、大きな気泡を含んで成形されたシート状の発泡性スラリーにおいては、発泡した気泡の大きさにばらつきが生じやすいため、多孔質体における気泡分布が不均一になるという問題がある。
本発明の他の態様は、脱気された前記粉末スラリーを貯留するスラリー貯槽から前記ミキサーに至る前記粉末スラリーの流路が外方に対して密閉されている多孔質体製造装置である。
本発明の他の態様は、前記無機粉末が導電性を有し、前記ミキサー内から前記ダイコータの吐出口まで前記発泡性スラリーを圧送するリニアポンプを備える多孔質体製造装置である。
したがって、長時間にわたってシート状の発泡性スラリーを連続的に成形しても、この発泡性スラリーにおいて発泡する気泡の大きさにばらつきが生じることを防ぎ、発泡性スラリーを焼成して得られる多孔質体の気泡分布を均一に保持することができる。
5 ダイコータ
5b スリット(吐出口)
7 キャリアシート
9 粉末スラリー
15 ミキサー
21 ガス混入手段
S1 発泡性スラリー
S2 発泡性スラリーシート
多孔質体製造装置1は、図1に示すように、金属粉末(無機粉末)、発泡剤、有機バインダ(結合剤)、液状溶媒(結合剤)等を含有した発泡性スラリーS1をシート状に成形して、シート状の発泡性スラリー(以下、発泡性スラリーシートS2と呼ぶ。)を発泡、乾燥させたグリーンシートGを製造し、さらにこのグリーンシートGを脱脂、焼成することで、三次元網目構造を有するシート状の多孔質体を製造するものである。
さらに、混練ユニット3は、発泡剤を除く金属粉末、有機バインダ及び液状溶媒等を混練して調製した粉末スラリー9を貯留するスラリー貯槽11、発泡剤を貯留する発泡剤貯槽13、及び、粉末スラリー9及び発泡剤を収容、混練して発泡性スラリーS1を調製するミキサー15を備えている。なお、スラリー貯槽11に供給される粉末スラリー9は、脱気したものとなっている。
また、発泡剤貯槽13とミキサー15との間にも、発泡剤を発泡剤貯槽13からミキサー15に向けて圧送する第2の圧送ポンプ19が設けられている。第2の圧送ポンプ19は、第1の圧送ポンプ17と同様に、圧送される発泡剤に脈動を発生させないものであり、例えばモーノポンプやリニアポンプが挙げられる。なお、発泡剤貯槽13から第2の圧送ポンプ19を介してミキサー15に至る発泡剤の流路も外方に対して密閉されている。
そして、ミキサー15内の発泡性スラリーS1は、前述した2つの圧送ポンプ17,19によってミキサー15から連通管29を介してダイコータ5のスリット5bの出口まで圧送されるようになっている。
発泡槽31は、高湿度雰囲気下で発泡性スラリーシートS2を加熱して、発泡性スラリーシートS2の発泡を促進するものである。また、加熱炉33は、発泡槽31において発泡した発泡性スラリーシートS2を加熱乾燥してグリーンシートGを形成するものである。
多孔質体を製造する場合には、はじめに金属粉末、発泡剤、有機バインダ及び液状溶媒等を含有した発泡性スラリーS1を調製する(スラリー調製工程)。この工程においては、発泡剤を除く金属粉末、有機バインダ及び液状溶媒等を混練して粉末スラリー9を調製し、脱気された粉末スラリー9をスラリー貯槽11に供給する。
したがって、このスラリー調製工程においては、制御された量の気泡のみを含む発泡性スラリーが調製されることになる。
なお、ミキサー15内からダイコータ5のスリット5b出口に至る発泡性スラリーS1の流路は外方に対して密閉されているため、ミキサー15において発泡性スラリーS1を調製してから発泡性スラリーS1をシート状に成形するまでの間に、発泡性スラリーS1が大気に触れることはない。
最後に、多孔質体製造装置1に備える不図示の真空炉において、グリーンシートGを脱脂、焼成する(焼成工程)ことで、有機バインダが取り除かれると共に金属粉末同士が焼結され、三次元網目構造を有するシート状の多孔質体が得られる。
なお、多孔質体製造装置1では、上述した各工程を連続的に行うことで長時間にわたってシート状の多孔質体を連続的に製造することが可能である。
したがって、長時間にわたって発泡性スラリーシートS2を連続的に成形しても、発泡性スラリーシートS2において発泡する気泡の大きさにばらつきが生じることを防ぎ、発泡した発泡性スラリーシートS2を乾燥、焼成して得られる多孔質体における気泡分布を均一に保持することができる。
そして、粉末スラリー9や、発泡剤、発泡性スラリーS1を圧送する圧送ポンプ17,19として、モーノポンプやリニアポンプを使用する場合には、ミキサー15内からダイコータ5のスリット5b出口まで圧送される発泡性スラリーS1に脈動が発生することを防止できるため、発泡性スラリーS1がスリット5b出口に至るまでに、発泡性スラリーS1中に含まれる気泡同士が合体することを確実に防止できる。
すなわち、上記実施形態においては、脱気された粉末スラリー9がスラリー貯槽11に供給されるとしたが、例えば粉末スラリー9を脱気する脱気手段(不図示)を直接ミキサー15に接続し、脱気手段からミキサー15に至る粉末スラリー9の流路が外方に対して密閉されるとしてもよい。この場合には、脱気された粉末スラリー9に不意の気体が混入されることをさらに確実に防止できるため、多孔質体における気孔率をさらに高い精度で制御することが可能となる。
さらに、ガス混入手段21は、上記実施形態の構成に限らず、例えば粉末スラリー9を大気に触れさせた状態で攪拌し、この攪拌により制御された量の気体を粉末スラリー9に混入させるように構成しても良い。この場合、粉末スラリー9に混入される気体の量は粉末スラリー9の攪拌時間に比例するため、この攪拌時間を規定することで粉末スラリー9に混入する気体の量を制御することができる。なお、制御された量の気体を混入した粉末スラリー9は、大気に触れさせない状態でミキサー15内に供給されることが望ましい。
Claims (6)
- 少なくとも無機粉末、発泡剤及び結合剤を含有した発泡性スラリーをシート状に成形し、該シート状の発泡性スラリーを発泡させ、焼成することで多孔質体を製造する多孔質体製造装置であって、
前記無機粉末、前記発泡剤及び前記結合剤を収容して前記発泡性スラリーを調製するミキサーと、該ミキサーから供給された前記発泡性スラリーを外部にシート状に吐出する吐出口を有する成形用のダイコータと、該ダイコータの吐出口に間隙を有して対向配置されて、前記吐出口から吐出された前記発泡性スラリーを搬送するキャリアシートとを備え、
前記ミキサー内から前記ダイコータの吐出口に至る前記発泡性スラリーの流路が外方に対して密閉されている孔質体製造装置。 - 前記無機粉末及び前記結合剤を混練した粉末スラリーを調製して脱気し、該粉末スラリー及び前記発泡剤を前記ミキサーに供給すると共に該ミキサーにおいて混練して前記発泡性スラリーを調製するように構成され、
脱気された前記粉末スラリー若しくは前記ミキサー内の前記発泡性スラリーに制御された量の気体を混入するガス混入手段とを備える請求項1に記載の多孔質体製造装置。 - 脱気された前記粉末スラリーを貯留するスラリー貯槽から前記ミキサーに至る前記粉末スラリーの流路が外方に対して密閉されている請求項2に記載の多孔質体製造装置。
- 前記ミキサー内から前記ダイコータの吐出口まで前記発泡性スラリーを圧送するモーノポンプ若しくはモーノポンプを備える請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の多孔質体製造装置。
- 少なくとも無機粉末、発泡剤及び結合剤を含有した発泡性スラリーをシート状に成形し、該シート状の発泡性スラリーを発泡させ、焼成することで多孔質体を製造する多孔質体の製造方法であって、
前記無機粉末、前記発泡剤及び前記結合剤により前記発泡性スラリーを調製してから、前記発泡性スラリーをシート状に成形するまでの間に、前記発泡性スラリーを大気に触れさせない多孔質体の製造方法。 - 前記無機粉末及び前記結合剤を混練してなる粉末スラリーを脱気した後に、前記粉末スラリー及び前記発泡剤を混練して前記発泡性スラリーを調製し、
前記粉末スラリーの脱気後から前記発泡性スラリーが調製されるまでの間に、前記粉末スラリー若しくは前記発泡性スラリーに制御された量の気体を混入する請求項5に記載の多孔質体の製造方法。
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