KR20030018888A - Porous metal containing a fluid and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기능성물질이 침투된 다공성 금속 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 금속분말을 사용하여 다공성 금속을 제조하고 그 내부에 향수, 방향제, 또는 탈취제를 침투시켜 다양한 기능성 제품으로 이용할 수 있는 기능성물질이 침투된 다공성 금속 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a porous metal impregnated with a functional material and a method of manufacturing the same, and more particularly, to prepare a porous metal using a metal powder and penetrate the perfume, fragrance, or deodorant therein and use it as various functional products. The present invention relates to a porous metal in which a functional material is penetrated and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 팬시상품, 악세사리, 가정용 잡화의 경우 생활의 질이 향상되면서 많은 발전이 되어 왔으며, 이러한 발전들은 제품의 정교함 및 화려한 외관등 시각적인 면 뿐만 아니라 근래에는 악세사리의 경우 은은한 향기를, 가정용품의 경우에는 방향 또는 탈취효과가 있는 물질을 전화기, 화장실등에 발산시켜 후각적인 욕구를 충만 시키는데 많은 노력을 기울이고 있다. 이러한 제품 등은 주로 향기 나는 나무, 방향제, 플라스틱 등에 치중하여 국내에서도 많은 실용신안 및 특허들이 공개되어 있는 실정이다. 또한, 향기를 내기 위해 금속에 향수를 집어 넣는 방법으로는 분말야금법을 사용하여 함유베어링을 만드는 공정대신 향수를 투입하여 제조하는 공정의 기술이 대한민국특허 제10-0255185호에 개시되어 있으나, 이러한 방법의 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 분말의 입자(2)가 너무 커서 알코올 성분의 향수가 쉽게 증발하며, 본 발명의 경우와 비교하여 침투량이 매우 적어서 기능적 수명이 짧은 단점이 있으며, 다공성 금속(1)에 향수(3)를 침투하는 방법이 함유베어링에 점도가 높은 윤활유를 침투시키는 방법과 동일하여 작업상의 번거로움이 있고, 조대한 분말의 사용으로 인하여 표면의 광택도가 떨어지는 단점이 나타날 수 있다.In general, fancy products, accessories, household goods have been improved as the quality of life has been improved a lot, these developments are not only the visual aspects such as the sophistication and the gorgeous appearance of the product, but also in recent years has a soft fragrance for accessories, household goods In the case of odor or deodorant effect on the phone, toilets, etc. are diversified efforts to fill the olfactory needs. Such products are mainly concentrated on fragrant wood, fragrances, plastics, etc., and many utility models and patents are disclosed in Korea. In addition, as a method of putting perfume in a metal for fragrance, a technique of a process of preparing perfume by using a powder metallurgy instead of a process of making a bearing is disclosed in Korean Patent No. 10-0255185. In the case of the method, as shown in Figure 4, the powder (2) of the powder is too large, the perfume of the alcohol component is easily evaporated, compared with the case of the present invention has a disadvantage in that the functional amount is short due to very small penetration, porous metal The method of infiltrating perfume (3) in (1) is the same as the method of infiltrating high viscosity lubricating oil into the bearing, and there is a problem in the work, and the gloss of surface is inferior due to the use of coarse powder. Can be.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 다공성 금속의 내부에는 큰 기공을 형성시킴으로써 액체의 침투량을 많게 하고, 다공성 금속의 표피부분은 기공을 미세하게 하여 향기가 공기 중으로 빠져나가는 속도를 제어함으로서 액체의 발산 효과가 오랫동안 지속되게 하며, 표면에 미세분말을 사용함으로써 광택도를 향상시킬 수 있도록 한 기능성물질이 침투된 다공성 금속 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to increase the amount of liquid penetration by forming a large pores inside the porous metal, the skin portion of the porous metal fine pores By controlling the rate at which the fragrance escapes into the air, the diffusion effect of the liquid is sustained for a long time, and the porous metal infiltrated with the functional material to improve the glossiness by using the fine powder on the surface is provided. There is.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 기능성물질이 침투된 다공성 금속의 단면도.1 is a cross-sectional view of a porous metal infiltrated with a functional material according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 기능성물질이 침투된 다공성 금속의 단면도.2 is a cross-sectional view of a porous metal penetrated with a functional material according to a second embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 기능성물질이 침투된 다공성 금속의 단면도.3 is a cross-sectional view of a porous metal infiltrated with a functional material according to a third embodiment of the present invention.
도 4는 종래의 향기를 내는 다공성 금속을 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing a porous metal having a conventional scent.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11 : 다공성 금속12 : 금속분말11: porous metal 12: metal powder
13 : 기공14 : 침투물질13 pore 14: infiltration material
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성물질이 침투된 다공성금속의 제조방법은 1,000∼5,000㎛ 크기의 고체상태인 휘발성물질을 90㎛이하의 금속분말에 침투시키고 가압 성형한 후, 소결단계에서 상기 휘발성물질을 분해시킴으로서 다공성 금속 내부에 큰 기공을 형성하며, 진공 상태의 용기 안에서 상기 기공에 침투물질을 침투시키는 것이다.In order to achieve the above object, a method of preparing a porous metal in which a functional material is penetrated according to an embodiment of the present invention is to infiltrate a metal powder having a solid state of 1,000 to 5,000 μm into a metal powder of 90 μm or less and pressurize it. In the sintering step, the volatiles are decomposed to form large pores in the porous metal and to penetrate the penetrating material into the pores in a vacuum container.
이때, 상기 휘발성 물질은 나프탈렌 및 페놀 중 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.At this time, the volatile material is preferably any one selected from naphthalene and phenol.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기능성물질이 침투된 다공성금속의 제조방법은 200㎛이상 크기의 조대금속분말을 사용하여 약 10∼90㎫로 예비성형한 후, 20∼90㎛의 미세금속분말을 예비성형체 주변에 투입하고, 다시 100∼400㎫로 성형하여 금속의 적정 소결온도에서 소결하고, 이 소결체를 투입하고자 하는 침투물질중에 침지하여 진공가압법을 사용하여 침투물질을 침투시키는 것이다.According to another embodiment of the present invention, a method of preparing a porous metal having a functional material penetrated therein is performed by preforming the coarse metal powder having a size of 200 μm or more to about 10 to 90 MPa, and then forming the fine metal powder of 20 to 90 μm. It is introduced around the preform, molded again to 100 to 400 MPa and sintered at an appropriate sintering temperature of the metal. The sintered body is immersed in the penetrating material to be injected to infiltrate the penetrating material by using a vacuum press method.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기능성물질이 침투된 다공성금속의 제조방법은 200㎛이상 크기의 조대금속분말을 사용하여 약 100∼400㎫로 성형하여 금속의 적정 소결온도에서 소결하고, 소결된 금속을 전기도금하여 전기도금층을 형성하며, 이 금속체에 진공가압법을 사용하여 침투물질을 침투시키는 것이다.According to another embodiment of the present invention, a method of preparing a porous metal in which a functional material is penetrated is sintered at an appropriate sintering temperature of a metal by molding it to about 100 to 400 MPa using a coarse metal powder having a size of 200 μm or more, and sintering it. Electroplating the metal to form an electroplating layer, the metal material is to penetrate the penetrating material by using a vacuum pressure method.
여기서, 상기 침투물질은 향수, 방향제, 또는 탈취제일 수 있고, 침투 후 젤 상태가 되는 물질일 수도 있다.Here, the penetrating substance may be a perfume, a fragrance, or a deodorant, or may be a substance which becomes a gel state after infiltration.
이하, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성물질이 침투된 다공성 금속 및 그 제조방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a porous metal penetrated with a functional material and a manufacturing method thereof according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 다공성 금속은 다음과 같은 서로 다른 방법에 의해 제조될 수 있다.The porous metal according to the present invention can be produced by different methods as follows.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 다공성 금속의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a porous metal according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 다공성 금속(11)의 제조방법은 1,000∼5,000㎛ 크기의 고체상태인 휘발성물질(나프탈렌, 페놀 등)을 90㎛이하의 금속분말(12)에 침투시켜 가압 성형한 후, 소결단계에서 휘발성물질을 분해시킴으로서 다공성 금속 내부에 큰 기공(13)을 형성하여, 그 기공(13)에 많은 량의 침투물질(14)을 함유시킨다.As shown in FIG. 1, in the method of manufacturing the porous metal 11 according to the first embodiment of the present invention, a metal powder having a solid state of volatile matter (naphthalene, phenol, etc.) of 1,000 to 5,000 μm or less is 90 μm or less. After penetrating into the (12) and forming under pressure, large pores 13 are formed in the porous metal by decomposing volatile substances in the sintering step, and the pores 13 contain a large amount of the penetrating material 14.
이때, 상기 침투물질(4)은 필요에 따라 향수, 방향제, 또는 탈취제일 수 있으며, 진공의 밀폐된 용기 안에서 침투시켜야 한다.At this time, the penetrating material 4 may be a perfume, a fragrance, or a deodorant, if necessary, and must penetrate in a closed container of vacuum.
이와 같은, 본 발명의 제 1실시예에 따른 다공성 금속은 그 내부에 휘발성물질(나프탈렌, 페놀 등)을 삽입하여 소결 후 휘발성 물질이 휘발하여 커다란 기공을 제공함으로서 60%이상의 공간 확보가 가능하여 종래의 다공성 금속보다 많은 양의 침투물질을 함유할 수 있다. 또한, 표면부에는 90㎛이하의 분말을 사용하여 성형-소결하였기 때문에 분말의 입도 조절을 통하여 침투물질의 발산 속도를 조절할 수 있다.As described above, the porous metal according to the first embodiment of the present invention inserts a volatile material (naphthalene, phenol, etc.) into the volatile material after sintering to volatilize the volatile material to provide a large pore, thereby ensuring space of 60% or more. It may contain a larger amount of penetrant than porous metal. In addition, since the surface portion is molded-sintered using a powder of 90 μm or less, it is possible to control the divergence rate of the penetrating material through controlling the particle size of the powder.
또한, 도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 다공성 금속의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the porous metal according to the second embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 다공성 금속(21)의 제조방법은 200㎛이상 크기의 조대금속분말(23)을 사용하여 약 10∼90㎫로 예비성형한 후 20∼90㎛의 미세금속분말(25)을 예비성형체 주변에 투입하고, 다시 100∼400㎫로 성형하여 각 금속의 적정 소결온도에서 소결하고, 이 다공성 금속(21)을 투입하고자 하는 침투물질 중에 침지하여 진공가압법을 사용하여 침투물질(27)을 침투시킨다.As shown in Figure 2, the method for producing a porous metal 21 according to a second embodiment of the present invention after preforming to about 10 ~ 90MPa using a coarse metal powder 23 of size 200㎛ or more 20 to 90 µm fine metal powder 25 is put around the preform, and then molded to 100 to 400 MPa and sintered at an appropriate sintering temperature of each metal, and the porous metal 21 is introduced into the penetrating material to be introduced. It is immersed and infiltrates the penetrating material 27 using a vacuum pressurization method.
이와 같은 본 발명의 제 2실시예에 따른 다공성금속은 그 내부에 200㎛ 이상의 큰 입자의 예비성형체를 성형하고 그 가장자리에 90㎛이하의 미세한 분말입자를 첨가하여 성형하여 소결시킴으로서, 그 금속 내부에 30%∼40%의 공간 확보가 가능하였으며, 가장자리의 기공이 미세하여 침투물질이 휘발하는 속도가 느리게 나타난다.The porous metal according to the second embodiment of the present invention is formed by molding a preform of large particles of 200 μm or more therein and sintering by adding fine powder particles of 90 μm or less to the edge thereof, thereby sintering them. The space of 30% ~ 40% was secured, and the pores of the edges were fine, so that the infiltration material volatilized slowly.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 다공성 금속의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a porous metal according to a third embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3실시예에 따른 다공성 금속(31)의 제조방법은 200㎛이상 크기의 조대금속분말(33)을 사용하여 약 100∼400㎫로 성형하여 각 금속의 적정 소결온도에서 소결하고, 소결된 금속을 전기도금하여 전기도금층(35)을 형성하며, 이 금속체에 진공가압법을 사용하여 향수, 방향제 또는 탈취제와 같은 침투물질(37)을 침투시킨다.As shown in FIG. 3, the method of manufacturing the porous metal 31 according to the third exemplary embodiment of the present invention uses a coarse metal powder 33 having a size of 200 μm or more to about 100 to 400 MPa to form each metal. The sintered metal is sintered at an appropriate sintering temperature, and the electroplated layer 35 is formed by electroplating the sintered metal, and the metal body penetrates the penetrating material 37 such as perfume, fragrance or deodorant by using a vacuum press method.
본 발명의 제 3실시예에 따라 제조된 다공성 금속은 200㎛ 이상의 큰 입자의 성형체를 소결시킨 후 도금시킴으로서 다공성 금속의 내부에는 30%∼40%의 공간 확보가 가능하였으며, 표면에는 도금에 의하여 기공도가 감소함으로서 침투물질이 휘발하는 속도가 느리게 나타난다.Porous metal prepared according to the third embodiment of the present invention was obtained by sintering the molded body of the large particles of 200㎛ or more after plating to ensure a space of 30% to 40% inside the porous metal, the surface by the pores by plating As the degree decreases, the rate of volatilization of the penetrating material is slow.
이와 같이 제조된 다공성 금속은 내부에 공극의 크기가 크기 때문에 많은 양의 침투물질을 함유할 수 있을 뿐만 아니라 표피층에 인접한 곳의 공극은 작기 때문에 외부로 배출되는 침투물질의 증발속도를 크게 감소시킬 수 있다. 따라서, 제품의 사용기간을 크게 늘일 수 있는 것이다.The porous metal prepared in this way can contain a large amount of penetrating material due to the large size of the pores therein, and can greatly reduce the evaporation rate of the penetrating material discharged to the outside due to the small pore adjacent to the epidermal layer. have. Therefore, the service life of the product can be greatly extended.
또한, 제조된 다공성 금속에 액상의 침투물질 대신에 침투 후에 젤 상태로 되는 물질을 침투시킬 수도 있다.It is also possible to infiltrate the prepared porous metal with a substance which becomes a gel state after infiltration instead of a liquid infiltration substance.
본 발명에 따른 기능성물질이 침투된 다공성금속의 제조공정은 상세하게는 분말제조, 성형, 소결, 후처리, 및 액체침투로 대별되며, 다음과 같은 공정으로 진행된다.The manufacturing process of the porous metal penetrated with the functional material according to the present invention is classified into powder production, molding, sintering, post-treatment, and liquid infiltration, and proceeds as follows.
(1) 분말제조 : 분말의 종류는 금속장신구 및 가정용 잡화류로 사용되는 금, 은, 동, 황동, 티타늄, 스테인리스, 청동 등이 사용되며, 기공도를 높이기 위해 구상분말을 사용하고, 기공을 미세하게 해야할 부위에는 불규칙 분말을 사용한다.각각의 분말은 체가름을 통하여 입도를 선별하고, 200㎛를 기준으로 미세분말과 조대분말로 나눈다.(1) Powder production: The types of powder include gold, silver, copper, brass, titanium, stainless steel, bronze, etc. used for metal jewelry and household goods, and use spherical powder to increase porosity and fine pores. Irregular powder is used for the part to be made. Each powder is divided into fine powders and coarse powders based on the particle size through a sieve.
(2) 성형 : 성형공정은 본 발명의 가장 중요한 핵심으로 실시예에 따라 다음과 같은 각기 다른 방법을 사용하여 성형하였다.(2) Molding: The molding process is the most important core of the present invention and was molded using the following different methods according to the embodiment.
① 1,000∼5,000㎛ 크기의 휘발성물질(나프탈렌, 페놀 등)을 90㎛이하의 분말 중심부에 삽입하고 100∼400㎫로 가압 성형한다.① Insert volatile materials (naphthalene, phenol, etc.) of 1,000 ~ 5,000㎛ size into powder center of 90㎛ or less and press-molded to 100 ~ 400MPa.
② 1,000∼5,000㎛ 크기의 탄소주성분 물질(프라스틱)을 90㎛이하의 분말 중심부에 삽입하고 100∼400㎫로 가압 성형한다.② Insert the carbon main component material (plastic) of 1,000 ~ 5,000㎛ size into the powder center of 90㎛ or less and press-molding to 100 ~ 400MPa.
③ 200㎛ 이상의 구상분말을 20∼90㎫로 예비성형한 후, 이 예비성형체를 90㎛이하의 분말 중심부에 삽입하고 100∼400㎫로 가압 성형한다.(3) After preforming 200 µm or more spherical powder at 20 to 90 MPa, the preform is inserted into a powder center of 90 µm or less and press-molded at 100 to 400 MPa.
④ 200㎛이상의 구상 분말을 100∼400㎫로 가압 성형한다.(4) Pressure-molding spherical powder of 200 µm or more to 100 to 400 MPa.
가압 성형은 일반 다이 강제 금형에서 실시하며, 금형 벽면의 마찰을 줄이기위해 벽면에 고체 윤활제를 도포한다. 분말간의 마찰을 줄이기 위한 윤활제는 첨가하지 않았다.Press molding is carried out in ordinary die forced molds and a solid lubricant is applied to the walls to reduce friction on the mold walls. No lubricant was added to reduce the friction between the powders.
(3) 소결 : 소결온도는 분말의 종류에 따라 다르게 이루어지며, 고상 소결을 실시하였다. 소결 분위기는 환원성 분위기인, 수소, 암모니아 분해가스, 진공 중에서 진행되며, 티타늄의 경우에는 수소분위기나 암모니아 분위기에서는 소결이 이루어지지 않기 때문에 진공 중에서 소결하였다. 각 분말의 소결온도와 소결시간은ASM Handbook을 참고(Metals Handbook Ninth Edition, Volume7, Powder Metallurgy)하여 다음과 같이 실시하였다. 순 금속에 대한 소결온도 및 소결 시간은 일반 도서 및 저널에 많이 실려 있다.(3) Sintering: The sintering temperature is different depending on the type of powder, and solid state sintering was performed. The sintering atmosphere proceeds in a reducing atmosphere of hydrogen, ammonia decomposition gas, and vacuum, and in the case of titanium, sintering in vacuum is not carried out in a hydrogen atmosphere or an ammonia atmosphere. The sintering temperature and sintering time of each powder were carried out as follows by referring to the ASM Handbook (Metals Handbook Ninth Edition, Volume 7, Powder Metallurgy). Sintering temperatures and sintering times for pure metals are widely published in general books and journals.
<금(Au) : 500∼800℃. 10∼30분, 은(Ag) : 500∼800℃. 10∼30분, 동(Cu) : 800∼900℃. 10∼30분, 황동(Cu-Zn) : 760∼980℃. 10∼30분, 티타늄(Ti) : 1000∼1300℃. 10∼30분, 스테인리스(stainless) : 1150∼1315℃. 10∼30분><Au: 500-800 degreeC. 10-30 minutes, silver (Ag): 500-800 degreeC. 10-30 minutes, copper (Cu): 800-900 degreeC. 10-30 minutes, brass (Cu-Zn): 760-980 degreeC. 10-30 minutes, titanium (Ti): 1000-1300 degreeC. 10 to 30 minutes, stainless steel: 1150 to 1315 占 폚. 10-30 minutes>
(4) 후처리 : 후처리는 200㎛ 이상의 구상분말을 100∼400㎫로 가압 성형하여 소결한 경우 기공도를 줄이기 위해 소결체에 도금을 행하는 경우로 도금은 금, 은, 니켈 도금을 실시하였으며, 도금은 표면의 기공을 약 50% 정도를 폐쇄시킬 때까지 실시한다.(4) Post-treatment: In post-treatment, when sintering spherical powder of 200 µm or more by pressing at 100 to 400 MPa, the sintered body was plated to reduce porosity. Plating is carried out until about 50% of the pores on the surface are closed.
(5) 액체침투 : 소결체에 대한 액체 침투는 함유베어링 제조시 액체를 침투시키는 공정과 동일하며, 함유베어링의 경우에는 진공 가압 후 압력을 다시 가하여 액체의 침투성을 높이지만 본 발명의 경우 침투하고자 하는 액체는 휘발성으로 알코올이 첨가되어 있어 점성이 낮기 때문에 진공가압만으로도 완전한 침투가 이루어지기 때문에 압력을 가하는 공정은 생략한다. 액체의 침투는 밀폐된 용기에 다공성금속을 장치한 후 진공을 10-5Torr까지 유지하여 다공성 금속 내부의 공기를 완전히 제거한 뒤, 밀폐된 용기에 액체를 공급하여 기공내부에 액체가 침투 되도록 하였다.(5) Liquid Penetration: The liquid penetration into the sintered body is the same as the process of penetrating the liquid in the production of the bearing. In the case of the bearing, the pressure is increased after vacuum pressurization to increase the liquid permeability, but in the case of the present invention, Since the liquid is volatile and has low viscosity due to the addition of alcohol, the process of applying pressure is omitted since complete penetration is achieved only by vacuum pressurization. Infiltration of the liquid was carried out by installing the porous metal in the sealed container, and then maintaining the vacuum to 10 -5 Torr to completely remove the air inside the porous metal, and then supplied the liquid to the sealed container so that the liquid penetrated into the pores.
<실시예 1><Example 1>
2,000㎛의 나프탈렌을 45㎛∼90㎛ 크기의 구상 은(Ag) 분말의 중심부에 장입하고 200㎫로 가압한 후 700℃, 5x10-4torr의 진공에서 30분간 소결한다. 이렇게 해서 완성된 다공성 금속에 향수를 5x10-4torr에서 투입시켜 대기중에서 1달간 방치하였다. 그 후 향수의 증발량과 남은량을 표 1에 나타내었다.Naphthalene of 2,000 µm was charged in the center of spherical silver (Ag) powder having a size of 45 µm to 90 µm and pressurized to 200 MPa, followed by sintering for 30 minutes at 700 占 폚 and 5x10 -4 torr in vacuum. Thus, perfume was added to the finished porous metal at 5x10 -4 torr and left in the atmosphere for 1 month. After that, the evaporation amount and the remaining amount of the perfume are shown in Table 1.
<실시예 2><Example 2>
210∼250㎛의 구상 은(Ag) 분말을 40㎫로 성형하고 이 성형체를 45㎛∼90㎛의 구상 은(Ag) 분말의 중심부에 장입하고 200㎫로 가압한 후 700℃, 5x10-4torr의 진공에서 30분간 소결한다. 이렇게 해서 완성된 다공성 금속에 향수를 5x10-4torr에서 투입시켜 대기중에서 1달간 방치하였다. 그 후 향수의 증발량과 남은량을 표 1에 나타내었다.210-250 μm spherical silver (Ag) powder was molded into 40 MPa and the molded body was charged to the center of 45 μm-90 μm spherical silver (Ag) powder and pressurized to 200 MPa, and then 700 ° C. and 5 × 10 −4 torr Sinter for 30 minutes in vacuum. Thus, perfume was added to the finished porous metal at 5x10 -4 torr and left in the atmosphere for 1 month. After that, the evaporation amount and the remaining amount of the perfume are shown in Table 1.
<실시예 3><Example 3>
200㎛의 구상 은(Ag) 분말을 200㎫로 가압한 후 700℃, 5x10-4torr의 진공에서 30분간 소결하고 여기에 Ni도금을 실시하였으며, 이렇게 해서 완성된 다공성금속에 향수를 5x10-4torr에서 투입시켜 대기중에서 1달간 방치하였다. 그 후 향수의 증발량과 남은량을 표 1에 나타내었다.The 200 μm spherical silver (Ag) powder was pressurized to 200 MPa and then sintered at 700 ° C. in a vacuum of 5 × 10 −4 torr for 30 minutes and then Ni-plated. Thus, 5 × 10 −4 perfume was added to the finished porous metal. It was added to torr and left in the atmosphere for 1 month. After that, the evaporation amount and the remaining amount of the perfume are shown in Table 1.
<비교예>Comparative Example
전체적으로 200㎛의 은 분말을 사용하여 성형 소결함으로써 제조된 다공성 금속에 향수를 5x10-4torr에서 투입시켜 대기중에 1달간 방치한 후 향수의 증발량과 남은 량을 나타냈다.Overall, perfume was added to the porous metal produced by molding and sintering using silver powder having a thickness of 200 μm at 5 × 10 −4 torr, and left for one month in the air to show the amount of evaporation and remaining amount of perfume.
표 1에 나타난 바와 같이, 향수의 증발량이 표면 입도조절 및 도금층 형성으로 인해 크게 감소하였음을 알 수 있으며, 남은량도 본 발명과 비교예를 비교하여 보면 본 발명이 많이 남아 있어 제품의 수명이 더 늘어났음을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the amount of evaporation of perfume is greatly reduced due to the surface particle size control and the formation of a plating layer, and the remaining amount of the present invention is still more compared to the present invention and the comparative example, resulting in a longer life of the product. It can be seen that the increase.
본 발명은 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 동(Cu), 스테인리스(Stainless), 황동(Cu-Zn), 청동(Cn-Sn) 등의 금속분말을 사용하여 다공성 금속을 제조하는 방법에 관한 것이며, 기존 특허로 등록되어 있는 다공성 금속들이 일반적인 분말야금방법에 의해 함유베어링을 제조하기 위해 이용되고 있는 공정(분말(POWDER)의 준비→성형(COMPACTING)→소결(SINTERING)→함유)을 채택하고 있는 것에 비해 본 발명의 경우 성형단계와 소결후의 단계를 획기적으로 개선시킨 것이다. 따라서 본 발명에 의하여 종래 제조된 다공성 금속의 경우 소결체 내부에 액체의 함유량을 20%이상 증가시키는 것이 어려워 액체 침투후 제품의 사용기간이 매우 짧았으나 본 발명의 경우에는 다공성 금속내의 액체가 침투될 수 있는 공간을 성형단계에서 조절하여 50%이상으로 향상시키고, 액체의 증발속도를 외부의 금속분말 크기를 조절하여, 제어함으로서 그 성능이 보장되는 기간(기능적 수명)을 연장시킨다. 또한 침투액체로 다공성 금속에 침투 후 젤상태로 되는 물질을 침투시켜 장시간 사용시에도 침투된 액체의 증발이 최대한 억제되어 기능적 수명이 획기적으로 개선된 다공성 금속에 관한 것이다. 이와 같은 다공성 금속은 내부에 향수, 방향제, 탈취제를 침투시켜 팬시상품재료, 악세사리, 가정용품으로 사용가능 하다.The present invention is a porous metal using metal powders such as gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), copper (Cu), stainless steel (Stainless), brass (Cu-Zn), bronze (Cn-Sn) To a process for producing a bearing bearing by the conventional powder metallurgy method (preparation of powder → molding → sintering) In the case of the present invention, the molding step and the step after sintering are remarkably improved. Therefore, in the case of the porous metal prepared according to the present invention, it is difficult to increase the content of the liquid in the sintered body by more than 20%, so the service life of the product after the liquid penetration is very short, but in the case of the present invention, the liquid in the porous metal may be penetrated. By adjusting the space in the molding step to 50% or more, by controlling the evaporation rate of the liquid by adjusting the size of the external metal powder, it extends the period (functional life) that the performance is guaranteed. The present invention also relates to a porous metal in which the evaporation of the penetrated liquid is suppressed as much as possible after long time use by penetrating into the porous metal with the penetrating liquid and thus gelled material. Such porous metal can be used as a fancy product material, accessories, household goods by penetrating the perfume, fragrance, deodorant inside.
상기에 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성물질이 침투된 다공성 금속 및 그 제조방법에 의하면, 내부에 큰 기공이나 공극의 확대로 인해 많은 양의 액체 및 젤상태의 물질을 침투시킬 수 있고 표피층에 미세한 분말을 사용함으로써 공극을 축소시켜 액체의 증발을 억제시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As mentioned above, according to the porous metal and the method for producing the penetrated functional material according to the present invention, it is possible to penetrate a large amount of liquid and gel material due to the expansion of large pores or voids therein and the epidermal layer By using a fine powder in the air, the effect of reducing the voids and suppressing evaporation of the liquid can be obtained.
따라서, 본 발명에 따른 다공성 금속으로 제작된 제품들은 오랫동안 사용할 수 있으며, 필요에 따라 다양한 제품에 응용할 수 있다.Therefore, products made of the porous metal according to the present invention can be used for a long time, and can be applied to various products as needed.
한편, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, while the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below It will be understood that modifications and changes can be made.
Claims (10)
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