JPWO2018216321A1 - 金属多孔体及び金属多孔体の製造方法 - Google Patents
金属多孔体及び金属多孔体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018216321A1 JPWO2018216321A1 JP2019519486A JP2019519486A JPWO2018216321A1 JP WO2018216321 A1 JPWO2018216321 A1 JP WO2018216321A1 JP 2019519486 A JP2019519486 A JP 2019519486A JP 2019519486 A JP2019519486 A JP 2019519486A JP WO2018216321 A1 JPWO2018216321 A1 JP WO2018216321A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- porous
- titanium
- metal body
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
- A61C7/12—Brackets; Arch wires; Combinations thereof; Accessories therefor
- A61C7/20—Arch wires
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8605—Porous electrodes
- H01M4/8621—Porous electrodes containing only metallic or ceramic material, e.g. made by sintering or sputtering
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/01—Palates or other bases or supports for the artificial teeth; Making same
- A61C13/02—Palates or other bases or supports for the artificial teeth; Making same made by galvanoplastic methods or by plating; Surface treatment; Enamelling; Perfuming; Making antiseptic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
- A61C8/0018—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the shape
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/70—Preparations for dentistry comprising inorganic additives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/04—Metals or alloys
- A61L27/06—Titanium or titanium alloys
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/02—Inorganic materials
- A61L31/022—Metals or alloys
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L31/146—Porous materials, e.g. foams or sponges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
- C25B11/03—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
- C25B11/03—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
- C25B11/031—Porous electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
- C25B13/04—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material
- C25B13/08—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material based on organic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D1/00—Electroforming
- C25D1/08—Perforated or foraminous objects, e.g. sieves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/66—Electroplating: Baths therefor from melts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D9/00—Electrolytic coating other than with metals
- C25D9/04—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials
- C25D9/08—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials by cathodic processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8605—Porous electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
- H01M4/8657—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites layered
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8825—Methods for deposition of the catalytic active composition
- H01M4/8857—Casting, e.g. tape casting, vacuum slip casting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8882—Heat treatment, e.g. drying, baking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9041—Metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9075—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers
- H01M4/9083—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0232—Metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0241—Composites
- H01M8/0245—Composites in the form of layered or coated products
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/20—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of the heart, e.g. heart valves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/24—Materials or treatment for tissue regeneration for joint reconstruction
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/38—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of the spine, vertebrae or intervertebral discs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1633—Process of electroless plating
- C23C18/1646—Characteristics of the product obtained
- C23C18/165—Multilayered product
- C23C18/1653—Two or more layers with at least one layer obtained by electroless plating and one layer obtained by electroplating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M2004/8678—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells characterised by the polarity
- H01M2004/8689—Positive electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Surgery (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Abstract
Description
また、溶融塩浴を用いて基材上に高純度のチタン金属を析出させる精錬方法も知られている。例えば、特開平08−225980号公報(特許文献2)には、NaCl浴にTiCl4を添加した溶融塩浴を用いてNiの表面に高純度のチタンを析出させる方法が記載されている。特開平09−071890号公報(特許文献3)には、NaCl、Na−KCl浴を用いてチタン製の棒の表面に高純度のチタンを析出させる方法が記載されている。
三次元網目状構造の骨格を有する金属多孔体であって、
上記骨格は、その内部が中空であり、且つ金属膜によって形成されており、
上記金属膜は、チタン金属又はチタン合金を主成分として含む、
金属多孔体、である。
上記の本発明の一態様に係る金属多孔体を、製造する方法であって、
アルカリ金属のハロゲン化物とチタン化合物とを含む溶融塩浴を用意する溶融塩浴形成工程と、
上記溶融塩浴中にチタン金属を溶解させる溶解工程と、
上記チタン金属が溶解した溶融塩浴中にカソード及びアノードを設けて溶融塩電解を行なうことにより上記カソードの表面にチタン金属を電析させる電解工程と、
上記チタン金属が電析した上記カソードを酸又はアルカリによって処理する処理工程と、
を含み、
上記溶解工程において、上記溶融塩浴中におけるTi4+が下記式(1)で表される均化反応によりTi3+となるのに必要最低限な量を超える量のチタン金属を供給し、
上記電解工程において、上記カソードとして、三次元網目状構造を有する多孔体基材を用いる、
金属多孔体の製造方法、である。
3Ti4+ + Ti金属 → 4Ti3+ 式(1)
本発明者等の検討の結果、特許文献1に記載の方法ではFeとTiとの合金膜を電析させることはできるが、金属チタン膜を電析させることはできなかった。FeとTiとの合金膜は溶融塩浴中で安定であるのに対し、チタン金属は均化反応によって溶融塩浴中に溶け出してしまっていた。
また、特許文献2及び特許文献3に記載の方法はチタン金属をめっきする方法ではなく、精錬する方法である。すなわち、特許文献2及び特許文献3に記載の方法によって電析するチタン金属はデンドライト状であり、平滑な金属チタン膜を得ることはできない。
上記発明によれば、チタンめっき製品であって、平板のチタン金属に比べて表面積が大きい金属多孔体及びその製造方法を提供することができる。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
(1)本発明の一態様に係る金属多孔体は、
三次元網目状構造の骨格を有する金属多孔体であって、
上記骨格は、その内部が中空であり、且つ金属膜によって形成されており、
上記金属膜は、チタン金属又はチタン合金を主成分として含む、
金属多孔体、である。
なお、本発明の実施形態に係る金属多孔体において、「チタン金属又はチタン合金を主成分とする」或いは「チタン金属又はチタン合金を主成分として含む」とは、金属膜(骨格)に含まれる最も多い成分がチタン金属又はチタン合金であることをいうものとする。
上記(1)に記載の発明の態様によれば、チタンめっき製品であって、平板のチタンに比べて表面積が大きい金属多孔体を提供することができる。
上記金属膜は、その平均厚みが1μm以上、300μm以下であることが好ましい。
上記(2)に記載の発明の態様によれば、より高い耐食性を有する金属多孔体を提供することができる。
気孔率が60%以上、98%以下であることが好ましい。
上記(3)に記載の発明の態様によれば、より軽量な金属多孔体を提供することができる。
平均気孔径が50μm以上、5000μm以下であることが好ましい。
上記(4)に記載の発明の態様によれば、曲げ性及び強度に優れる金属多孔体を提供することができる。また、電池や水電解等の電極として金属多孔体を用いると、電解液が浸み込み易いため反応面積が大きくなり、抵抗を小さくすることができる。
その外観がシート状の形状を有し、上記形状の厚み方向における一方の側の領域と他方の側の領域とで平均気孔径が異なることが好ましい。
(6)上記(1)から上記(3)及び上記(5)のいずれか一項に記載の金属多孔体は、
その外観がシート状の形状を有し、上記形状の厚み方向における一方の側の領域と他方の側の領域とで目付量が異なることが好ましい。
上記(5)又は上記(6)に記載の発明の態様によれば、曲げた場合に、骨格の割れが生じにくい金属多孔体を提供することができる。
その外観がシート状の形状を有し上記形状の厚み方向における中央部の領域と上記中央部の領域よりも外側の領域とで平均気孔径が異なることが好ましい。
(8)上記(1)から上記(3)及び上記(7)のいずれか一項に記載の金属多孔体は、
その外観がシート状の形状を有し上記形状の厚み方向における中央部の領域と上記中央部の領域よりも外側の領域とで目付量が異なることが好ましい。
なお、金属多孔体の中央部の領域とは、金属多孔体を厚み方向(上記形状の厚み方向)に三分割した場合(例えば略三等分した場合)の両端部に挟まれた中央の領域のことをいう。また、金属多孔体の中央部の領域よりも外側の領域とは、金属多孔体を厚み方向(上記形状の厚み方向)に三分割した場合(例えば、略三等分した場合)の両端部の領域のことをいう。
上記(7)又は上記(8)に記載の発明の態様によれば、電解用電極及び不溶性陽極に好適に利用可能な金属多孔体を提供することができる。ただし気孔径及び目付量は、必ずしも三等分箇所で変わることには限定されず、中央部が厚く外側部が薄い又は、中央部が薄く、外側部が厚くてもよい。
上記(1)に記載の金属多孔体、を製造する方法であって、
アルカリ金属のハロゲン化物とチタン化合物とを含む溶融塩浴を用意する溶融塩浴形成工程と、
上記溶融塩浴中にチタン金属を溶解させる溶解工程と、
上記チタン金属が溶解した溶融塩浴中にカソード及びアノードを設けて溶融塩電解を行なうことにより上記カソードの表面にチタン金属を電析させる電解工程と、
上記チタン金属が電析した上記カソードを酸又はアルカリによって処理する処理工程と、
を含み、
上記溶解工程において、上記溶融塩浴中におけるTi4+が下記式(1)で表される均化反応によりTi3+となるのに必要最低限な量を超える量のチタン金属を供給し、
上記電解工程において、上記カソードとして、三次元網目状構造を有する多孔体基材を用いる、
金属多孔体の製造方法、である。
3Ti4+ + Ti金属 → 4Ti3+ 式(1)
上記(9)に記載の発明の態様によれば、チタンめっき製品であって、平板のチタンに比べて表面積が大きい金属多孔体の製造方法を提供することができる。
上記多孔体基材は、金属、合金、カーボン材料及び導電性セラミックからなる群より選択されるいずれか1種以上の材料を含むことが好ましい。
上記(10)に記載の発明の態様によれば、電解工程において用いる多孔体基材を比較的容易に用意することができる。
上記処理工程を20℃以上の温度で行うことが好ましい。
上記(11)に記載の発明の態様によれば、処理工程において多孔体基材を容易に除去することができる。
上記カソードとして用いる上記多孔体基材は、その外観がシート状の形状を有し、上記形状の厚み方向における一方の側の領域と他方の側の領域とで平均気孔径が異なる、又は、その外観がシート状の形状を有し、上記形状の厚み方向における中央部の領域と上記中央部の領域よりも外側の領域とで平均気孔径が異なることが好ましい。
上記(12)に記載の発明の態様によれば、上記(5)から上記(8)のいずれか一項に記載の金属多孔体を製造することが可能な金属多孔体の製造方法を提供することができる。
上記溶解工程において溶解させる上記チタン金属がスポンジチタンであることが好ましい。
上記(13)に記載の発明の態様によれば、溶解工程においてチタンの均化反応を容易に進行させることができる。
なお、スポンジチタンとは、空隙率が1%以上の多孔質のチタン金属をいうものとする。ここで、スポンジチタンの空隙率とは、100−{(質量から算出される体積)/(見かけ上の体積)×100}で算出される。
上記アノードとしてチタン金属を用いることが好ましい。
上記(14)に記載の発明の態様によれば、カソードとして用いる多孔体基材の骨格の表面に金属チタン膜を安定して連続的に電析させることができる。
(16)上記(15)に記載の不溶性陽極は、水素製造用であることが好ましい。
上記(15)及び(16)に記載の発明の態様によれば、抵抗が低い不溶性陽極を提供することができる。
(18)上記(17)に記載の燃料電池用電極は、固体高分子型燃料電池用であることが好ましい。
上記(17)及び(18)に記載の発明の態様によれば、高い気孔率及び良好な電気伝導性を備えた燃料電池用電極を提供することができる。
上記(1)から上記(8)のいずれか一項に記載の金属多孔体を電極として用いて、水を電気分解することによって水素を発生させる。
上記(19)に記載の発明の態様によれば、水と電極との接触面積が大きくなり、水の電気分解の効率を高めることが可能になる。
上記(20)に記載の発明の態様によれば、電気分解時の電圧が低くなり、少ない消費電力で水素を製造することが可能になる。
上記(21)に記載の発明の態様によれば、純度の高い水素を製造することが可能になる。
水を電気分解することによって水素を発生させることが可能な水素の製造装置であって、
上記(1)から上記(8)のいずれか一項に記載の金属多孔体を電極として備える。
上記(22)に記載の発明の態様によれば、水と電極との接触面積が大きくなり、水の電気分解の効率を高めることが可能な水素の製造装置を提供することができる。
上記(23)に記載の発明の態様によれば、電気分解時の電圧が低くなり、少ない消費電力で水素を製造することが可能な水素の製造装置を提供することができる。
固体高分子電解質膜の両側に陽極及び陰極を有し、
上記陽極及び上記陰極は上記固体高分子電解質膜と接触しており、
上記陽極側に供給された水を電気分解することによって上記陰極側に水素を発生させることが可能な水素の製造装置であって、
上記陽極及び上記陰極の少なくとも一方に上記金属多孔体を用いることが好ましい。
上記(24)に記載の発明の態様によれば、純度の高い水素を製造することが可能な水素の製造装置を提供することができる。
上記(25)に記載の発明の態様によれば、耐食性に優れた生体材料を提供することができる。
(27)上記(26)に記載の医療器具は、脊柱固定器具、骨折固定材、人工関節、人工弁、血管内ステント、義歯床、人工歯根及び歯列矯正用ワイヤからなる群から選ばれることが好ましい。
上記(26)及び(27)に記載の発明の態様によれば、耐食性に優れた医療器具を提供することができる。
本発明の実施態様に係る金属多孔体及びその製造方法の具体例を、以下に、より詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。ここで、本明細書において「A〜B」という形式の表記は、範囲の上限下限(すなわちA以上B以下)を意味し、Aにおいて単位の記載がなく、Bにおいてのみ単位が記載されている場合、Aの単位とBの単位とは同じである。
本発明の実施形態に係る金属多孔体は三次元網目状構造の骨格を有する。「三次元網目状構造」とは、構成する固体成分(例えば、金属、樹脂等)が立体的に網目状に広がっている構造を意味する。上記金属多孔体は、例えば全体としてシート状、直方体状、球状及び円柱状等の形状をしていてもよい。言い換えると上記金属多孔体は、その外観がシート状、直方体状、球状及び円柱状等の形状を有していてもよい。
図1に、本発明の実施形態に係る金属多孔体の一例の断面を拡大視した拡大模式図を示す。図1に示すように、金属多孔体10は骨格12が金属膜11(以下、「金属チタン膜11」という場合がある。)によって形成されている。骨格12は、その内部13が中空になっている。また、金属多孔体10は連通気孔を有しており、骨格12によって気孔部14が形成されている。
金属チタン膜11は、チタン金属又はチタン合金を主成分として含む。金属チタン膜11は、チタンの含有率が90質量%以上であればよく、チタン以外の金属や合金が含まれていても構わない。他の金属や合金としては例えば、ニッケル、アルミニウム、銅、タングステン、モリブデン、クロム、スズ又はこれらの合金等が挙げられる。金属チタン膜11におけるチタンの含有率は高ければ高いほど好ましい。金属多孔体10の骨格12を構成する金属チタン膜11におけるチタンの含有率は、93質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることが更に好ましい。上記チタンの含有率の上限は特に制限されないが、例えば100質量%以下であってもよい。
まず、例えば、図2に示すように、シート状の金属多孔体10を任意にエリア分けし、測定箇所として5箇所(エリアA〜エリアE)を選択する。そして、各エリアにおいて金属多孔体の骨格を任意に1つ選択し、走査型電子顕微鏡(SEM)によってその骨格の、図1に示すA−A線断面を観察する。金属多孔体の骨格のA−A線断面の概略を図3に示す。図3に示すように、骨格のA−A線断面において、金属チタン膜11により形成される骨格は略三角形状をしており、骨格の内部13は中空になっている。他の側面において、上記骨格のA−A線断面は、円形状又は四角形状であり、骨格の内部13は中空であってもよい。
以上のようにして測定された金属チタン膜11の、最大厚みA(i)〜最大厚みE(iii)と、最小厚みa(i)〜最小厚みe(iii)との平均を金属チタン膜の平均膜厚(すなわち、金属膜の平均厚み)という。
金属多孔体の気孔率は次式で定義される。
気孔率=(1−(多孔質材の質量[g]/(多孔質材の体積[cm3]×素材密度[g/cm3])))×100[%]
金属多孔体の平均気孔径とは、金属多孔体の表面を顕微鏡等で観察し、1インチ(25.4mm)あたりの気孔数をセル数として計数し、平均気孔径=25.4mm/セル数として算出されるものをいうものとする。
金属多孔体の厚み方向の中央よりも上側の領域と下側の領域とで目付量が異なる金属多孔体としては、例えば、図7に示す金属多孔体20のように、厚み方向の中央よりも上側の領域と下側の領域とで平均気孔径が異なるものが挙げられる。また、図8に示す金属多孔体30のように、金属多孔体の一方の面から他方の面に向かって平均気孔径が小さく(あるいは大きく)なっているものも挙げられる。図8に示す金属多孔体30を平均気孔径が大きい面が内側となるように曲げた場合には、骨格の割れ(破断)を生じさせにくくすることができる。
例えば、図9に示すような、当該厚み方向における中央部の領域の平均気孔径が、中央部の領域よりも外側の領域の平均気孔径よりも大きい金属多孔体40は、不溶性陽極として使用した場合に、電解液との反応抵抗を低くしながら、発生ガスも抜けにくくし、過電圧を小さくすることができる。
また、図10に示すような、当該厚み方向における中央部の領域の平均気孔径が、中央部の領域よりも外側の領域の平均気孔径よりも小さい金属多孔体50は、電解用電極に使用した場合に、金属多孔体50の厚み方向の内部まで液が浸みやすくなり、反応面積が広くなって抵抗を下げることができる。
他の側面において上記金属多孔体は、その外観がシート状の形状を有し、上記形状の厚み方向における中央部の領域から上記中央部の領域よりも外側の領域にかけて平均気孔径が連続的に変化していてもよい。
例えば、図9に示すような、当該厚み方向における中央部の領域の金属の目付量が、中央部の領域よりも外側の領域の金属の目付量よりも小さい金属多孔体40は、不溶性陽極として使用した場合に、電解液との反応抵抗を低くしながら、発生ガスも抜けにくくし、過電圧を小さくすることができる。
また、図10に示すような、当該厚み方向における中央部の領域の金属の目付量が、中央部の領域よりも外側の領域の金属の目付量よりも大きい金属多孔体50は、電解用電極に使用した場合に、金属多孔体50の厚み方向の内部まで液が浸みやすくなり、反応面積が広くなって抵抗を下げることができる。
他の側面において上記金属多孔体は、その外観がシート状の形状を有し、上記形状の厚み方向における中央部の領域から上記中央部の領域よりも外側の領域にかけて目付量が連続的に変化していてもよい。
本発明の実施形態に係る金属多孔体の製造方法は、上記の本発明の実施形態に係る金属多孔体、を製造する方法であって、溶融塩浴形成工程と、溶解工程と、電解工程と、処理工程と、を有するものである。以下に各工程を詳述する。
溶融塩浴形成工程は、アルカリ金属のハロゲン化物とチタン化合物とを含む溶融塩浴を用意する工程である。「溶融塩浴」とは、溶融塩を用いためっき浴を意味する。
アルカリ金属のハロゲン化物を含む溶融塩としては、例えば、KF−KCl、LiF−LiCl、LiF−NaF、LiF−NaCl、LiCl−NaFを挙げることができる。
KF−KCl共晶溶融塩は、KF単体又はKCl単体の溶融塩よりも融点が低く、また水に易溶であるため、溶融塩浴として用いた場合に水洗性に優れた溶融塩浴を提供することができる。
また、チタン化合物としては、例えば、K2TiF6、TiCl2、TiCl3、TiCl4等を用いることができる。
例えば、KF−KCl共晶溶融塩にK2TiF6を添加した溶融塩浴を用いてチタン金属の電気めっきを行なうことで、カソードとして用いる多孔体基材の骨格の表面に金属膜である金属チタン膜を電析させることができる。
溶解工程は上記溶融塩浴形成工程によって用意した溶融塩浴にチタン金属を供給する工程である。供給するチタン金属の量は、上記溶融塩浴中におけるTi4+が下記式(1)で表される均化反応によりTi3+となるのに必要最低限な量を超える量とすればよい。
3Ti4+ + Ti金属 → 4Ti3+ 式(1)
ここで、上述の「必要最低限な量」とは、溶融塩浴中におけるTi4+のモル数の1/3のモル数を意味する。
上記溶融塩浴にチタン金属を予め十分に溶解させておくことにより、続いて行なう電解工程において電析するチタン金属が溶融塩浴中に溶解しないようにすることができる。このため、本発明の実施形態に係る導電性材料の製造方法によれば、カソードとして用いる多孔体基材の骨格の表面に平滑な金属チタン膜(金属膜)を形成することができる。
供給するチタン金属の形状は特に限定されるものではないが、スポンジチタン又は、なるべく細かくしたチタン粉末などを用いることが好ましい。特に、スポンジチタンは比表面積が大きいため、上記溶融塩浴に溶解させやすいため好ましい。上記スポンジチタンは、空隙率が1%以上90%以下であることが好ましい。ここで、スポンジチタンの空隙率とは、100−{(質量から算出される体積)/(見かけ上の体積)×100}で算出される。
電解工程は、上記チタン金属が溶解した溶融塩浴中に設けたカソード及びアノードを用いて溶融塩電解を行なう工程である。上記チタン金属が溶解した溶融塩浴を溶融塩電解することでチタン金属が電析し、カソードとして用いる多孔体基材の骨格の表面に金属膜である金属チタン膜を形成することができる。
前述のようにカソードの表面に金属膜である金属チタン膜が形成されるため、カソードとしては、三次元網目状構造を有する多孔体基材(例えば、三次元網目状構造の骨格を有するシート状の多孔体基材)(以下、単に「多孔体基材」とも記す。)を用いる。多孔体基材の一例の断面を拡大視した拡大模式図を図11に示す。図11に示すように、多孔体基材90の骨格92は、金属、合金、カーボン材料及び導電性セラミックからなる群より選択されるいずれか1種以上の材料91を含むものであればよい。多孔体基材は、典型的には図11に示す多孔体基材90のように骨格の内部93が中空になっているが、図12に示す多孔体基材90’のように中空になっていなくてもよい。例えば、多孔体基材が金属又は合金によって形成されている場合には、多くの場合、骨格の内部が中空になっている。また、多孔体基材が、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体(例えば発泡ウレタン等)の骨格の表面を金属、合金、カーボン材料及び導電性セラミックからなる群より選択されるいずれか1種以上の材料を塗布して乾燥させることによって形成されたものである場合には、多くの場合、骨格の内部が中空になっていない。なお、この場合には、樹脂成形体は、後述する処理工程において除去されるため、最終的に得られる金属多孔体の骨格の内部は中空になる。また、多孔体基材90、90’は連通気孔を有しており、骨格92によって気孔部94が形成されている。なお、多孔体基材90’において骨格92それ自体が連通気孔を有している必要はない。言い換えると、当該骨格92それ自体が多孔質である必要はない。
また、多孔体基材90、90’の骨格92を形成している金属、合金、カーボン材料又は導電性セラミックの材料91の表面には、チタンと合金を形成しにくいタングステン又はモリブデンの層が形成されていることが好ましい。これにより、電解工程において多孔体基材90、90’の骨格92の表面に形成される金属チタン膜にチタン合金が含まれないようにして、純度の高い金属多孔体を製造することができる。
上記導電性セラミックとしては、例えば、アルミナ系の導電性セラミックが挙げられる。
なお、多孔体基材90の骨格92の表面(骨格の外側)に、チタンと合金を形成しにくいタングステン又はモリブデンの層の形成は、例えば、次のように電解めっき法によって行なうことができる。
多孔体基材の骨格の表面にモリブデンをめっきする場合には、塩化リチウム(LiCl)と、塩化カリウム(KCl)と、塩化モリブデン酸カリウム(K3MoCl6)とを含む電解液中で、多孔体基材をカソードとして用いて電気分解を行なうことにより、多孔体基材の骨格の表面にモリブデン膜を形成することができる。上記電解液における塩化モリブデン酸カリウムの含有率は、1mol%以上、30mol%以下とすればよい。
また、平均気孔径が異なる多孔体基材を積層してカソードとして用いることにより、金属多孔体の厚み方向における中央部の領域と上記中央部の領域よりも外側の領域とで平均気孔径又は金属の目付量が異なる金属多孔体を製造することができる。他の側面において、上記多孔体基材は、その外観がシート状の形状を有し、上記形状の厚み方向における一方の側の領域と他方の側の領域とで平均気孔径が異なる、又は、その外観がシート状の形状を有し、上記形状の厚み方向における中央部の領域と上記中央部の領域よりも外側の領域とで平均気孔径が異なる態様であってもよい。
まず、三次元網目状構造の骨格を有するシート状の樹脂成形体(以下、単に「樹脂成形体」とも記す。)を用意する。樹脂成形体としては、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂等を用いることができる。図13に三次元網目状構造の骨格を有する発泡ウレタン樹脂の写真を示す。
続いて、樹脂成形体の骨格の表面に導電層を形成する導電化処理工程を行なう。導電化処理は、例えば、カーボン、導電性セラミック等の導電性粒子を含有した導電性塗料を塗布したり、無電解めっき法によってニッケル及び銅等の導電性金属による層を形成したり、蒸着法又はスパッタリング法によってアルミニウム等の導電性金属による層を形成したりすることによって行なうことができる。
続いて、骨格の表面に導電層を形成した樹脂成形体を基材として用いて、ニッケル、アルミニウム及び銅等の金属を電解めっきする電解めっき工程を行なう。電解めっき工程により樹脂成形体の骨格の表面に、所望の金属による層を形成することができる。電解めっきは合金の層が形成される条件としてもよい。また、めっき工程後に所望の金属粉末を骨格の表面に塗布し、その後に熱処理を行なって、金属粉末とめっきした金属との合金を形成してもよい。
最後に、熱処理等により、基材として用いた樹脂成形体を除去する除去工程を行なうことにより、金属又は合金からなり三次元網目状構造の骨格を有するシート状の多孔体基材を得ることができる。
多孔体基材の気孔率及び平均気孔径のそれぞれは、基材として用いる樹脂成形体の気孔率及び平均気孔径と略等しくなる。このため、製造目的である多孔体基材の気孔率及び平均気孔径に応じて樹脂成形体の気孔率及び平均気孔径を適宜選択すればよい。樹脂成形体の気孔率及び平均気孔径は、金属多孔体の気孔率及び平均気孔径と同様に定義される。
なお、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の骨格の表面を導電化処理したものや、導電化処理した骨格の表面に導電性金属による層(無電解めっき、スパッタリング又は、電解めっきにより形成された層)を形成したものを、樹脂成形体を除去しないまま多孔体基材として用いることも可能である。
アノードは導電性の材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、グラッシーカーボン、チタン金属等を用いることができる。金属チタン膜を安定的に連続的に製造する観点からは、チタン金属をアノードに用いることが好ましい。
溶融塩電解は、電流密度が10mA/cm2以上、500mA/cm2以下となるようにして行うことが好ましい。電流密度とは、カソードとして用いる多孔体基材のみかけの面積あたりの電気量のことをいう。
電流密度を10mA/cm2以上とすることで、チタンイオンの途中価数への還元を防ぐことができ、効率的にめっきすることができる。また、電流密度を500mA/cm2以下とすることで、溶融塩浴中のチタンイオンの拡散が律速にはならず、形成される金属チタン膜が黒色化することを抑制できる。これらの観点から、電流密度は15mA/cm2以上、400mA/cm2以下とすることがより好ましく、20mA/cm2以上、300mA/cm2以下とすることが更に好ましく、25mA/cm2以上、300mA/cm2以下とすることが更により好ましい。
溶融塩電解を行なう雰囲気は、非酸化性雰囲気とすればよい。なお、非酸化性雰囲気であっても、窒素のようにチタンとの化合物を形成する気体も、金属チタン膜の窒化等が起こるため不適である。例えば、グローブボックス内にアルゴンガス等の不活性ガスを満たす、又は循環させた状態で溶融塩電解を行なえばよい。
電解工程において溶融塩浴の温度は、650℃以上、850℃以下とすることが好ましい。溶融塩浴の温度を650℃以上とすることにより溶融塩浴を液状に保ち、安定して溶融塩電解を行なうことができる。また、溶融塩浴の温度を850℃以下とすることにより、溶融塩浴の成分が蒸発して溶融塩浴が不安定になることを抑制することができる。これらの観点から、溶融塩浴の温度は、650℃以上、750℃以下とすることがより好ましく、650℃以上、700℃以下とすることが更に好ましい。
溶融塩電解を行なう時間は特に限定されるものではなく、目的となる金属チタン膜が十分に形成される時間行なえばよい。
電解工程の後に、金属膜が形成された多孔体基材を水洗することで、金属膜の表面に付着した塩等を除去してもよい。
処理工程は、上記チタンが電析した上記カソードを酸又はアルカリによって処理する工程である。処理工程を行なうことで、カソードとして用いた多孔体基材を除去することができ、骨格の内部が中空で、かつ骨格が三次元網目状構造を有する金属多孔体を得ることができる。なお、上記処理工程は、上記カソードを溶融塩電解装置から取り外した状態で行ってもよい。
上記カソードを酸又はアルカリによって処理する方法は特に限定されず、上記カソードを酸又はアルカリに浸漬するだけでもよい。上記カソードを酸性又はアルカリ性の溶液に浸漬すると、上記カソードとして用いた多孔体基材の骨格は中空となっているため毛細管現象により酸性又はアルカリ性の溶液が骨格中に吸い込まれる。これによって多孔体基材の骨格の中空部の表面が酸又はアルカリと接触し、溶解して除去される。
また、処理工程は20℃以上の温度で行うことが好ましい。酸又はアルカリの温度を20℃以上にして処理工程を行なうことで、多孔体基材が溶解しやすくなるため、多孔体基材の除去が容易になる。
さらに、多孔体基材の溶解残渣をより綺麗に落としたい場合は、上記酸又はアルカリ中で陽分極することで、より効率的に多孔体基材を溶解させることができる。この際、チタン金属及びチタン合金は、耐電圧が高いため溶解しない。
本発明の実施形態に係る金属多孔体は、例えば、燃料電池用の電極(例えば、固体高分子型燃料電池用の電極)及び水電解による水素製造用の電極(例えば、不溶性陽極)に好適に使用できる。水素の製造方式には、大きく分けて[1]アルカリ水電解方式及び[2]PEM(Polymer Electrolyte Membrance)方式があり、いずれの方式にも金属多孔体を用いることができる。
アルカリ水電解方式による水素の製造方法においては、金属多孔体は上から見た場合(例えば、金属多孔体の外観がシート状であるときの主面側から見た場合)の平均気孔径が100μm以上、5000μm以下であることが好ましい。金属多孔体を上から見た場合の平均気孔径が100μm以上であることにより、発生した水素及び酸素の気泡が金属多孔体の気孔部に詰まって水と電極との接触面積が小さくなることを抑制することができる。また、金属多孔体を上から見た場合の平均気孔径が5000μm以下であることにより電極の表面積が十分に大きくなり、水の電気分解の効率を高めることができる。同様の観点から、金属多孔体を上から見た場合の平均気孔径は400μm以上、4000μm以下であることがより好ましい。
金属多孔体の厚さ及び金属の目付量は、電極面積が大きくなるとたわみなどの原因となるため、設備の規模によって適宜選択すればよい。金属の目付量としては200g/m2以上、2000g/m2以下程度であることが好ましく、300g/m2以上、1200g/m2以下程度であることがより好ましく、400g/m2以上、1000g/m2以下程度であることが更に好ましい。気泡の抜けと表面積の確保を両立するために、異なる平均気孔径を持つ複数の金属多孔体を組み合わせて使うこともできる。
別の他の側面において、上記製造装置は、固体高分子電解質膜の両側に陽極及び陰極を有し、
上記陽極及び上記陰極は上記固体高分子電解質膜と接触しており、
上記陽極側に供給された水を電気分解することによって上記陰極側に水素を発生させることが可能な水素の製造装置であって、
上記陽極及び上記陰極の少なくとも一方に上記金属多孔体を用いることが好ましい。
本実施形態に係る生体材料は上記金属多孔体からなる。上記金属多孔体は耐食性に優れていることから生体材料として好適に用いることができる。また、本実施形態に係る医療器具は上記生体材料を含む。上記医療器具は、脊柱固定器具、骨折固定材、人工関節、人工弁、血管内ステント、義歯床、人工歯根及び歯列矯正用ワイヤからなる群から選ばれることが好ましい。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
(付記1)
三次元網目状構造の骨格を有する金属多孔体を電極として用いて、水を電気分解することによって水素を発生させる方法であって、
上記骨格の内部は中空であり、
上記骨格は、チタン金属又はチタン合金を主成分とする、水素の製造方法。
(付記2)
上記骨格の平均厚みが1μm以上、300μm以下である、付記1に記載の水素の製造方法。
(付記3)
上記金属多孔体の気孔率が60%以上、98%以下である、付記1又は付記2に記載の水素の製造方法。
(付記4)
上記金属多孔体の平均気孔径が50μm以上、500μm以下である、付記1から付記3のいずれか一項に記載の水素の製造方法。
(付記5)
上記金属多孔体が、上記金属多孔体の厚み方向の中央よりも上側の領域と下側の領域とで平均気孔径が異なる、付記1から付記3のいずれか一項に記載の水素の製造方法。
(付記6)
上記金属多孔体が、上記金属多孔体の厚み方向の中央よりも上側の領域と下側の領域とで目付量が異なる、付記1から付記3及び付記5のいずれか一項に記載の水素の製造方法。
(付記7)
上記金属多孔体が、上記金属多孔体の厚み方向の中央部の領域とそれよりも外側の領域とで平均気孔径が異なる、付記1から付記3のいずれか一項に記載の水素の製造方法。
(付記8)
上記金属多孔体が、上記金属多孔体の厚み方向の中央部の領域とそれよりも外側の領域とで目付量が異なる、付記1から付記3及び付記7のいずれか一項に記載の水素の製造方法。
(付記9)
上記水が強アルカリ水溶液である付記1から付記8のいずれか一項に記載の水素の製造方法。
(付記10)
固体高分子電解質膜の両側に上記金属多孔体を配置して上記固体高分子電解質膜と上記金属多孔体とを接触させ、それぞれの金属多孔体を陽極及び陰極として作用させ、上記陽極側に水を供給して電気分解することによって、上記陰極側に水素を発生させる、付記1から付記9のいずれか一項に記載の水素の製造方法。
(付記12)
水を電気分解することによって水素を発生させることが可能な水素の製造装置であって、
三次元網目状構造の骨格を有する金属多孔体を電極として備え、
上記骨格の内部は中空であり、
上記骨格はチタン金属又はチタン合金を主成分とする、
水素の製造装置。
(付記13)
上記骨格の平均厚みが1μm以上、300μm以下である、付記12に記載の水素の製造装置。
(付記14)
上記金属多孔体の気孔率が60%以上、98%以下である、付記12又は付記13に記載の水素の製造装置。
(付記15)
上記金属多孔体の平均気孔径が50μm以上、500μm以下である、付記12から付記14のいずれか一項に記載の水素の製造装置。
(付記16)
上記金属多孔体が、上記金属多孔体の厚み方向の中央よりも上側の領域と下側の領域とで平均気孔径が異なる、付記12から付記14のいずれか一項に記載の水素の製造装置。
(付記17)
上記金属多孔体は、上記金属多孔体の厚み方向の中央よりも上側の領域と下側の領域とで目付量が異なる、付記12から付記14及び付記16のいずれか一項に記載の水素の製造装置。
(付記18)
上記金属多孔体が、上記金属多孔体の厚み方向の中央部の領域とそれよりも外側の領域とで平均気孔径が異なる、付記12から付記14のいずれか一項に記載の水素の製造装置。
(付記19)
上記金属多孔体が、上記金属多孔体の厚み方向の中央部の領域とそれよりも外側の領域とで目付量が異なる、付記12から付記14及び付記18のいずれか一項に記載の水素の製造装置。
(付記20)
上記水が強アルカリ水溶液である付記12から付記19のいずれか一項に記載の水素の製造装置。
(付記21)
固体高分子電解質膜の両側に陽極及び陰極を有し、
上記陽極及び上記陰極は上記固体高分子電解質膜と接触しており、
上記陽極側に供給された水を電気分解することによって上記陰極側に水素を発生させることが可能な水素の製造装置であって、
上記陽極及び上記陰極の少なくとも一方に上記金属多孔体を用いる、付記12から付記20のいずれか一項に記載の水素の製造装置。
三次元網目状構造の骨格を有する金属多孔体であって、
上記骨格の内部は中空であり、
上記骨格は、チタン金属又はチタン合金を主成分とする、
金属多孔体。
(付記102)
上記骨格の平均厚みが1μm以上、300μm以下である、付記101に記載の金属多孔体。
(付記103)
上記金属多孔体は、気孔率が60%以上、98%以下である、付記101又は付記102に記載の金属多孔体。
(付記104)
上記金属多孔体は、平均気孔径が50μm以上、5000μm以下である、付記101から付記103のいずれか一項に記載の金属多孔体。
(付記105)
上記金属多孔体は、上記金属多孔体の厚み方向の中央よりも上側の領域と下側の領域とで平均気孔径が異なる、付記101から付記103のいずれか一項に記載の金属多孔体。
(付記106)
上記金属多孔体は、上記金属多孔体の厚み方向の中央よりも上側の領域と下側の領域とで目付量が異なる、付記101から付記103及び付記105のいずれか一項に記載の金属多孔体。
(付記107)
上記金属多孔体は、上記金属多孔体の厚み方向の中央部の領域とそれよりも外側の領域とで平均気孔径が異なる、付記101から付記103のいずれか一項に記載の金属多孔体。
(付記108)
上記金属多孔体は、上記金属多孔体の厚み方向の中央部の領域とそれよりも外側の領域とで目付量が異なる、付記101から付記103及び付記107のいずれか一項に記載の金属多孔体。
(付記109)
付記101に記載の金属多孔体を製造する方法であって、
アルカリ金属のハロゲン化物とチタン化合物を含む溶融塩浴を用意する溶融塩浴形成工程と、
上記溶融塩浴中にチタンを溶解させる溶解工程と、
上記チタンが溶解した溶融塩浴中にカソード及びアノードを設けて溶融塩電解を行なうことにより上記カソードの表面にチタンを電析させる電解工程と、
上記チタンが電析した上記カソードを酸又はアルカリによって処理する処理工程と、を含み、
上記溶解工程においては、上記溶融塩浴中におけるTi4+が下記式(1)で表される均化反応によりTi3+となるのに必要最低限な量を超える量のチタンを供給し、
上記電解工程においては、上記カソードとして、三次元網目状構造の骨格を有する多孔体基材を用いる、
金属多孔体の製造方法。
式(1)
3Ti4+ + Ti金属 → 4Ti3+
(付記110)
上記多孔体基材は、上記骨格が、金属、合金、カーボン材料及び導電性セラミックからなる群より選択されるいずれか1種以上を含む、付記109に記載の金属多孔体の製造方法。
(付記111)
上記処理工程を20℃以上の温度で行う、付記109又は付記110に記載の金属多孔体の製造方法。
(付記112)
上記カソードとして用いる上記多孔体基材は、平均気孔径が異なる多孔体基材が積層されたものである、付記109から付記111のいずれか一項に記載の金属多孔体の製造方法。
(付記113)
上記溶解工程において溶解させる上記チタンがスポンジチタンである、付記109から付記112のいずれか一項に記載の金属多孔体の製造方法。
(付記114)
上記アノードとしてチタンを用いる、付記109から付記113のいずれか一項に記載の金属多孔体の製造方法。
−溶融塩浴形成工程−
KClとKFとの混合比率がモル比で55:45となり、K2TiF6の濃度が0.1mol%となるようにKCl、KF及びK2TiF6を混合して650℃に加熱し、溶融塩浴を作製した。
−溶解工程−
上記の溶融塩浴形成工程で作製した溶融塩浴に、溶融塩浴1gあたりに対し13mgのスポンジチタン(溶融塩浴中のTi4+のモル数に対して40倍のモル数に相当する量)を添加し、十分に溶解させた。溶融塩浴中には溶解しきらなかったスポンジチタンが沈殿した状態となった。
−電解工程−
溶融塩電解はArフロー雰囲気のグローブボックス内で行なった。
カソードとして用いる多孔体基材として、三次元網目状構造の骨格を有するニッケル製の多孔体基材(以下では「ニッケル多孔体」と記す。)を用意した。ニッケル多孔体の気孔率は96%であり、平均気孔径は300μmであった。このニッケル多孔体を3cm×5cm×1mmtに加工し、カソードとして用いた。
アノードとしてはTi棒を用いた。また、擬似参照極としてはPt線を用いた。
そして、電流密度が25mA/cm2となるようにカソードとアノードとに電圧を印加して溶融塩電解を行なった。なお、擬似参照極の電位は、Pt線上に電気化学的に析出させた金属Kの電位(K+/K電位)で較正した。
その結果、カソードとして用いたニッケル多孔体の骨格の表面に金属膜である金属チタン膜を形成することができた。
−水洗−
電解工程後に、ニッケル多孔体の骨格の表面に金属チタン膜が形成されたニッケル多孔体を水洗した。金属チタン膜の表面に付着した塩は水への溶解性に優れ、容易に除去することができた。
−処理工程−
水洗工程後に、上記骨格の表面に金属チタン膜が形成されたニッケル多孔体を、20質量%のHNO3に120分間浸漬した。
その結果、ニッケル多孔体が除去され、三次元網目状構造の骨格を有し、骨格の内部が中空の金属多孔体No.1を得ることができた。
実施例の電解工程において、3cm×5cm×1mmtのニッケル板をカソードとして用いたこと以外は、実施例と同様にしてチタン板No.Aを作製した。
実施例において作製した金属多孔体No.1は、気孔率が96%であり、平均気孔径は280μmであった。また、金属多孔体No.1の金属チタン膜は平均膜厚が15μmであった。金属多孔体No.1の骨格の断面において、骨格の内部に面する側の表面には合金層が形成されていた。合金層は、骨格の内部に面する側から、TiNi3とNiとの複合層、TiNiとTiNi3との複合層、Ti2NiとTiNiとの複合層の順に形成されていた。合金層の厚みは3μm程度であった。
比較例において作製したチタン板No.Aは、金属チタン膜の平均膜厚が110μmであった。なお、チタン板No.Aを構成する金属チタン膜の平均膜厚は、前述の金属多孔体の金属チタン膜の平均膜厚の測定方法において、骨格のA−A線断面の金属チタン膜11の最大厚みと最小厚みを測定する替わりに、チタン板のエリアA〜エリアEの断面における金属チタン膜の最大厚みと最小厚みを測定することによって算出した。
以上のように、金属多孔体No.1の金属チタン膜の平均膜厚は、チタン板No.Aの金属チタン膜の約1/8であった。実施例と比較例においては同じ電気量でチタンのめっきを行なったことから、金属多孔体No.1の表面積はチタン板No.Aの約8倍と、非常に大きくなっていることが確認された。
実施例である試験体(Tiめっき品)の生理食塩水に対する耐食性を以下の手順で評価した。
<試験体の作製>
実施例の試験体は、上記(実施例)の欄にて示したのと同様の方法によって作製した。比較例の試験体は、Niの多孔体(住友電気工業株式会社製、商品名:セルメット(登録商標))及びTiの金属板(株式会社ニラコ製)を使用した。
以下の条件にて、サイクリックボルタンメトリーを行った。結果を図14に示す。図14中、実施例の試験体、並びに、比較例の試験体(Niの多孔体及びTiの金属板)は、それぞれ「Tiめっき品」、「Ni」及び「Ti」と表記している。
サイクリックボルタンメトリーの条件
電解液 :0.9質量%の塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)
作用極 :実施例の試験体又は比較例の試験体(Niの多孔体若しくはTiの金属板)
参照極 :Ag/AgCl電極、
対極 :Niの金属板
走査速度:10mV/sec
液温 :25℃
実施例であるTiめっき品の食塩水に対する耐食性を以下の手順で評価した。
<試験体の作製>
実施例の試験体は、上記(実施例)の欄にて示したのと同様の方法によって作製した。比較例の試験体は、Tiの金属板(株式会社ニラコ製)を使用した。
電解液として海水を模擬した3.3質量%の食塩水を使用したこと以外は、上記(生理食塩水に対する耐食性)の欄に示したのと同じ条件にて、サイクリックボルタンメトリーを行った。結果を図15に示す。図15中、実施例の試験体及び比較例の試験体は、それぞれ「Tiめっき品」及び「Ti市販品」と表記している。
実施例であるTiめっき品の固体高分子型燃料電池への適性を以下の手順で評価した。
<試験体の作製>
実施例の試験体は、上記(実施例)の欄にて示したのと同様の方法によって作製した。比較例の試験体は、Niの多孔体(住友電気工業株式会社製、商品名:セルメット(登録商標))及びTiの金属板(株式会社ニラコ製)を使用した。
電解液として10質量%の硫酸ナトリウム水溶液(硫酸を加えてpH=3に調整した)(PEFC模擬電解液)を使用したこと以外は上記(生理食塩水に対する耐食性)の欄に示したのと同じ条件にて、サイクリックボルタンメトリーを行った。結果を図16A及び図16Bに示す。図16A及び図16B中、実施例の試験体、並びに、比較例の試験体(Niの多孔体及びTiの金属板)は、それぞれ「Tiめっき品」、「Ni比較用」及び「Ti比較用」と表記している。
Claims (27)
- 三次元網目状構造の骨格を有する金属多孔体であって、
前記骨格は、その内部が中空であり、且つ金属膜によって形成されており、
前記金属膜は、チタン金属又はチタン合金を主成分として含む、
金属多孔体。 - 前記金属膜は、その平均厚みが1μm以上、300μm以下である、請求項1に記載の金属多孔体。
- 前記金属多孔体は、気孔率が60%以上、98%以下である、請求項1又は請求項2に記載の金属多孔体。
- 前記金属多孔体は、平均気孔径が50μm以上、5000μm以下である、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の金属多孔体。
- 前記金属多孔体は、その外観がシート状の形状を有し、前記形状の厚み方向における一方の側の領域と他方の側の領域とで平均気孔径が異なる、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の金属多孔体。
- 前記金属多孔体は、その外観がシート状の形状を有し、前記形状の厚み方向における一方の側の領域と他方の側の領域とで目付量が異なる、請求項1から請求項3及び請求項5のいずれか一項に記載の金属多孔体。
- 前記金属多孔体は、その外観がシート状の形状を有し、前記形状の厚み方向における中央部の領域と前記中央部の領域よりも外側の領域とで平均気孔径が異なる、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の金属多孔体。
- 前記金属多孔体は、その外観がシート状の形状を有し、前記形状の厚み方向における中央部の領域と前記中央部の領域よりも外側の領域とで目付量が異なる、請求項1から請求項3及び請求項7のいずれか一項に記載の金属多孔体。
- 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の金属多孔体を製造する方法であって、
アルカリ金属のハロゲン化物とチタン化合物とを含む溶融塩浴を用意する溶融塩浴形成工程と、
前記溶融塩浴中にチタン金属を溶解させる溶解工程と、
前記チタン金属が溶解した溶融塩浴中にカソード及びアノードを設けて溶融塩電解を行なうことにより前記カソードの表面にチタン金属を電析させる電解工程と、
前記チタン金属が電析した前記カソードを酸又はアルカリによって処理する処理工程と、を含み、
前記溶解工程において、前記溶融塩浴中におけるTi4+が下記式(1)で表される均化反応によりTi3+となるのに必要最低限な量を超える量のチタン金属を供給し、
前記電解工程において、前記カソードとして、三次元網目状構造を有する多孔体基材を用いる、
金属多孔体の製造方法。
3Ti4+ + Ti金属 → 4Ti3+ 式(1) - 前記多孔体基材は、金属、合金、カーボン材料及び導電性セラミックからなる群より選択されるいずれか1種以上の材料を含む、請求項9に記載の金属多孔体の製造方法。
- 前記処理工程を20℃以上の温度で行う、請求項9又は請求項10に記載の金属多孔体の製造方法。
- 前記カソードとして用いる前記多孔体基材は、その外観がシート状の形状を有し、前記形状の厚み方向における一方の側の領域と他方の側の領域とで平均気孔径が異なる、又は、その外観がシート状の形状を有し、前記形状の厚み方向における中央部の領域と前記中央部の領域よりも外側の領域とで平均気孔径が異なる、請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の金属多孔体の製造方法。
- 前記溶解工程において溶解させる前記チタン金属がスポンジチタンである、請求項9から請求項12のいずれか一項に記載の金属多孔体の製造方法。
- 前記アノードとしてチタン金属を用いる、請求項9から請求項13のいずれか一項に記載の金属多孔体の製造方法。
- 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の金属多孔体からなる不溶性陽極。
- 水素製造用である、請求項15に記載の不溶性陽極。
- 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の金属多孔体からなる燃料電池用電極。
- 固体高分子型燃料電池用である、請求項17に記載の燃料電池用電極。
- 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の金属多孔体を電極として用いて、水を電気分解することによって水素を発生させる、水素の製造方法。
- 前記水は、アルカリ水溶液である、請求項19に記載の水素の製造方法。
- 固体高分子電解質膜の両側に前記金属多孔体を配置して前記固体高分子電解質膜と前記金属多孔体とを接触させ、それぞれの前記金属多孔体を陽極及び陰極として作用させ、前記陽極側に水を供給して電気分解することによって、前記陰極側に水素を発生させる、請求項19又は請求項20に記載の水素の製造方法。
- 水を電気分解することによって水素を発生させることが可能な水素の製造装置であって、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の金属多孔体を電極として備える、水素の製造装置。 - 前記水が強アルカリ水溶液である、請求項22に記載の水素の製造装置。
- 固体高分子電解質膜の両側に陽極及び陰極を有し、
前記陽極及び前記陰極は前記固体高分子電解質膜と接触しており、
前記陽極側に供給された水を電気分解することによって前記陰極側に水素を発生させることが可能な水素の製造装置であって、
前記陽極及び前記陰極の少なくとも一方に前記金属多孔体を用いる、請求項22又は請求項23に記載の水素の製造装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の金属多孔体からなる生体材料。
- 請求項25に記載の生体材料を含む医療器具。
- 脊柱固定器具、骨折固定材、人工関節、人工弁、血管内ステント、義歯床、人工歯根及び歯列矯正用ワイヤからなる群から選ばれる、請求項26に記載の医療器具。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017100734 | 2017-05-22 | ||
JP2017100734 | 2017-05-22 | ||
PCT/JP2018/009740 WO2018216321A1 (ja) | 2017-05-22 | 2018-03-13 | 金属多孔体及び金属多孔体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018216321A1 true JPWO2018216321A1 (ja) | 2020-03-19 |
JP6960095B2 JP6960095B2 (ja) | 2021-11-05 |
Family
ID=64396503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019519486A Active JP6960095B2 (ja) | 2017-05-22 | 2018-03-13 | 金属多孔体、不溶性陽極、燃料電池用電極、水素の製造装置、生体材料、および金属多孔体の製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11757101B2 (ja) |
EP (1) | EP3633075A4 (ja) |
JP (1) | JP6960095B2 (ja) |
KR (1) | KR20200010200A (ja) |
CN (1) | CN110536978A (ja) |
WO (1) | WO2018216321A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10449051B2 (en) | 2015-04-29 | 2019-10-22 | Institute for Musculoskeletal Science and Education, Ltd. | Implant with curved bone contacting elements |
CN114259328A (zh) | 2015-04-29 | 2022-04-01 | 肌肉骨骼科学教育研究所有限公司 | 线圈状的植入物和系统及其使用方法 |
US10478312B2 (en) | 2016-10-25 | 2019-11-19 | Institute for Musculoskeletal Science and Education, Ltd. | Implant with protected fusion zones |
US10357377B2 (en) | 2017-03-13 | 2019-07-23 | Institute for Musculoskeletal Science and Education, Ltd. | Implant with bone contacting elements having helical and undulating planar geometries |
US10512549B2 (en) | 2017-03-13 | 2019-12-24 | Institute for Musculoskeletal Science and Education, Ltd. | Implant with structural members arranged around a ring |
CN110536979A (zh) * | 2017-05-22 | 2019-12-03 | 住友电气工业株式会社 | 复合金属多孔体以及复合金属多孔体的制造方法 |
EP3633075A4 (en) | 2017-05-22 | 2021-03-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | METAL POROUS BODY AND ASSOCIATED PRODUCTION PROCESS |
US10940015B2 (en) | 2017-11-21 | 2021-03-09 | Institute for Musculoskeletal Science and Education, Ltd. | Implant with improved flow characteristics |
US10744001B2 (en) | 2017-11-21 | 2020-08-18 | Institute for Musculoskeletal Science and Education, Ltd. | Implant with improved bone contact |
BR112020019445A2 (pt) | 2018-03-26 | 2021-01-05 | DePuy Synthes Products, Inc. | Estruturas porosas tridimensionais para crescimento interno ósseo e métodos de produção |
CN111936088A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-13 | 德普伊新特斯产品公司 | 用于骨向内生长的三维多孔结构的混合固定特征部和生产方法 |
WO2019186503A1 (en) | 2018-03-30 | 2019-10-03 | DePuy Synthes Products, Inc. | Surface textures for three-dimensional porous structures for bone ingrowth and methods for producing |
KR102657747B1 (ko) * | 2019-03-01 | 2024-04-17 | 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 | 다공질체, 전기 화학 셀, 및 다공질체의 제조 방법 |
AU2020355342A1 (en) | 2019-09-25 | 2022-05-19 | Depuy Ireland Unlimited Company | Three-dimensional porous structures for bone ingrowth and methods for producing |
WO2021187228A1 (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | 三菱マテリアル株式会社 | スポンジ状チタンシート材、及び、水電解用電極、水電解装置 |
JP2022154011A (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-13 | 三菱マテリアル株式会社 | チタン多孔質板材、および、水電解用電極、水電解装置 |
US11505867B1 (en) * | 2021-06-14 | 2022-11-22 | Consolidated Nuclear Security, LLC | Methods and systems for electroless plating a first metal onto a second metal in a molten salt bath, and surface pretreatments therefore |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4483752A (en) | 1982-09-28 | 1984-11-20 | Eltech Systems Corporation | Valve metal electrodeposition onto graphite |
JPH06212323A (ja) | 1992-10-01 | 1994-08-02 | Mitsubishi Materials Corp | 耐摩耗性複合材 |
JPH0971890A (ja) | 1995-09-05 | 1997-03-18 | Toho Titanium Co Ltd | 高純度チタンの製造方法 |
JP2732378B2 (ja) | 1995-12-01 | 1998-03-30 | 株式会社ジャパンエナジー | 高純度チタンを製造する方法及び装置 |
US7458991B2 (en) * | 2002-02-08 | 2008-12-02 | Howmedica Osteonics Corp. | Porous metallic scaffold for tissue ingrowth |
US7578851B2 (en) | 2005-12-23 | 2009-08-25 | Howmedica Osteonics Corp. | Gradient porous implant |
US9314996B1 (en) * | 2010-06-04 | 2016-04-19 | Carol Ann Wedding | Metal foam containing hollow shells and methods of preparation |
US9023187B2 (en) * | 2011-02-04 | 2015-05-05 | Crista Chemical Company Llc | Turbo titanium coating technology for broad application |
JP2013011003A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リチウムの回収方法及びこれに用いる電極 |
JP2013133504A (ja) | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Toyama Sumitomo Denko Kk | 金属多孔体の製造方法及び金属多孔体 |
JP6007730B2 (ja) | 2012-11-05 | 2016-10-12 | 三菱マテリアル株式会社 | 多孔質複合金属体の製造方法及び製造装置 |
CN103320822A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-25 | 中国铝业股份有限公司 | 一种金属表面电镀钛的方法 |
JP6405199B2 (ja) | 2013-11-19 | 2018-10-17 | 住友電気工業株式会社 | 電析用電解質および金属膜の製造方法 |
JP2016027190A (ja) * | 2014-06-24 | 2016-02-18 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウムめっき液、アルミニウム膜の製造方法、及びアルミニウム多孔体 |
JP6701601B2 (ja) | 2015-09-10 | 2020-05-27 | 住友電気工業株式会社 | 金属多孔体、燃料電池、及び金属多孔体の製造方法 |
JP6539573B2 (ja) | 2015-11-30 | 2019-07-03 | オリエンタル酵母工業株式会社 | 包装体および包装体の製造方法 |
KR20180124043A (ko) * | 2016-03-18 | 2018-11-20 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 도전성 재료 및 그의 제조 방법 |
CN110536979A (zh) * | 2017-05-22 | 2019-12-03 | 住友电气工业株式会社 | 复合金属多孔体以及复合金属多孔体的制造方法 |
EP3633075A4 (en) | 2017-05-22 | 2021-03-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | METAL POROUS BODY AND ASSOCIATED PRODUCTION PROCESS |
-
2018
- 2018-03-13 EP EP18806718.5A patent/EP3633075A4/en active Pending
- 2018-03-13 CN CN201880026261.7A patent/CN110536978A/zh active Pending
- 2018-03-13 WO PCT/JP2018/009740 patent/WO2018216321A1/ja active Application Filing
- 2018-03-13 JP JP2019519486A patent/JP6960095B2/ja active Active
- 2018-03-13 US US16/500,981 patent/US11757101B2/en active Active
- 2018-03-13 KR KR1020197031056A patent/KR20200010200A/ko unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110536978A (zh) | 2019-12-03 |
EP3633075A1 (en) | 2020-04-08 |
US11757101B2 (en) | 2023-09-12 |
US20200036011A1 (en) | 2020-01-30 |
EP3633075A4 (en) | 2021-03-17 |
WO2018216321A1 (ja) | 2018-11-29 |
KR20200010200A (ko) | 2020-01-30 |
JP6960095B2 (ja) | 2021-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6960095B2 (ja) | 金属多孔体、不溶性陽極、燃料電池用電極、水素の製造装置、生体材料、および金属多孔体の製造方法 | |
JP6960096B2 (ja) | 複合金属多孔体、不溶性陽極、燃料電池用電極、水素の製造装置、形状記憶合金、生体材料、および複合金属多孔体の製造方法 | |
Plowman et al. | Building with bubbles: the formation of high surface area honeycomb-like films via hydrogen bubble templated electrodeposition | |
Kubisztal et al. | Study of the hydrogen evolution reaction on nickel-based composite coatings containing molybdenum powder | |
EP2261398B1 (en) | Metal foams | |
CN101035930B (zh) | 熔融盐浴、利用该熔融盐浴获得的析出物、金属制品制造方法及金属制品 | |
JP6596747B2 (ja) | 燃料電池及び金属多孔体の製造方法 | |
Zankowski et al. | Combining high porosity with high surface area in flexible interconnected nanowire meshes for hydrogen generation and beyond | |
WO2006057231A1 (ja) | 溶融塩浴、析出物および金属析出物の製造方法 | |
US20200102664A1 (en) | Method for manufacturing titanium-plated member | |
Ko et al. | Highly reversible plating/stripping of porous zinc anodes for multivalent zinc batteries | |
Fan et al. | Porous IrO2-Ta2O5 coating modified with carbon nanotubes for oxygen evolution reaction | |
WO2022138219A1 (ja) | 金属充填微細構造体および金属充填微細構造体の製造方法 | |
JP6802255B2 (ja) | 導電性材料及びその製造方法 | |
JP6947212B2 (ja) | 溶融塩チタンめっき液組成物およびチタンめっき部材の製造方法 | |
Shafiei et al. | A novel route for electrolytic production of very branchy copper dendrites under extreme conditions | |
WO2019106879A1 (ja) | 金属多孔体、燃料電池及び金属多孔体の製造方法 | |
TW201518560A (zh) | 鍍鉬電解質及形成含鉬鍍層方法 | |
JP2018024925A (ja) | 電極の製造方法 | |
Brandão et al. | Nanostructured Tin-based Alloys Composites using Deep Eutectic Solvents as Electrolytes | |
Yitzhack et al. | A Single Step Assembly of Carbon Nanotube Fabric Containing Embedded Copper Particles Produced from Advanced Electrolytic Baths | |
WO2018029968A1 (ja) | 電極の製造方法 | |
KR810000253B1 (ko) | 전 극 | |
JP2016094641A (ja) | 水電解用電極及びその製造方法 | |
JPS5950756B2 (ja) | 低過電圧電極の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200923 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210615 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210702 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210721 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210909 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210922 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6960095 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |