KR20210088110A - 금속폼의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 출원은 금속폼 제조 장치에 관한 것이다. 본 출원의 금속폼 제조 장치는 소결 과정에서 금속폼 전구체 내의 바인더를 효과적으로 제거할 수 있어서, 우수한 기계적 물성이 균일하게 확보된 금속폼을 그 크기에 제한 없이 대량 생산 가능한 이점이 있다.

Description

금속폼의 제조 방법{Preparation method for metal foam}

본 출원은 금속폼의 제조 방법에 관한 것이다.

금속폼(metal foam)은 경량성, 에너지 흡수성, 단열성 또는 친환경성 드의 다양하고 유용한 특성을 가지기 때문에, 다양한 분야에 적용될 수 있다. 금속폼은 주로 금속 성분과 바인더를 함유하는 금속폼 전구체를 소결함으로 해서 제조된다.

소결 과정에서 바인더가 탈지된 다음, 이어서 금속 성분 사이에 용접(welding)이 일어나서 소정의 기공을 가지는 금속폼이 제조된다. 우수한 기계적 강도를 가지는 금속폼을 대형화 및 대량 생산하기 위한 여러 구조의 제조 방식이 고려되었다.

먼저 단일의 소결로(furnace) 내에 금속폼 전구체를 투입하고, 이를 가열함으로 해서 금속폼을 제조하는 방식이 고려되었다. 그렇지만 이 방식의 경우, 소결이 완료된 금속폼은 냉각 공정을 수반하여야 회수가 가능하기 때문에 공정 시간이 비교적 긴 문제가 있다. 또한 이 방식의 경우 장치의 크기가 클 수록 장치 내의 온도를 균일하게 유지하기 어렵기 때문에, 균일한 물성을 가지는 대형의 금속폼을 얻기에는 어려운 문제가 있다.

이어서 연속식 소성 장치, 구체적으로 이송 부재를 통해 금속폼 전구체를 이송시키면서 이를 소성하는 장치로 금속폼을 제조하는 방식이 고려되었다. 그렇지만 이 방식의 경우 금속 성분 사이의 원활한 용접을 위해서 장치 내에 비활성 분위기를 조성하여야 하는데, 비활성 분위기 하에서는 금속폼 전구체 내의 바인더가 충분히 제거되지 않는 문제가 있다.

본 출원에서는, 우수한 품질, 예를 들어 우수한 기계적 물성이 균일하게 확보될 수 있는 금속폼을, 대량으로 생산할 수 있고, 금속폼의 크기 또한 자유롭게 조절할 수 있는 금속폼의 제조 방법을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.

본 출원은 금속폼의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원의 방법에서는 적어도 금속폼 전구체를 소결하는 과정을 포함한다. 또한 본 출원의 방법에서는 특정한 구조와 기능을 가지는 소결 장치를 사용해서 상기 금속폼 전구체를 소결한다.

본 출원에서, 용어 "금속폼"은 금속을 주성분으로 포함하는 다공성 구조체를 의미한다. 상기에서 금속을 주성분으로 한다는 것은 금속폼의 전체 중량을 기준으로 금속 또는 금속 합금의 비율이 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상 또는 95 중량% 이상인 경우를 의미한다. 상기 주성분으로 포함되는 금속의 비율의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 100 중량%일 수 있다.

본 출원에서, 용어 "금속폼 전구체"는 소결 등과 같이 금속폼을 형성하기 위해 수행되는 공정을 거치기 전의 구조체를 의미할 수 있다. 즉 금속폼 전구체는 금속폼이 생성되기 전의 구조체를 의미할 수 있다. 상기 금속폼 전구체는 다공성 금속폼 전구체로 호칭되더라도 반드시 그 자체로 다공성일 필요는 없다. 그리고 금속폼 전구체는 최종적으로 다공성의 금속 구조체인 금속폼을 형성할 수 있는 것이라면 편의상 다공성 금속폼 전구체로도 호칭될 수 있다. 본 출원에서는 금속폼 전구체와 "그린 구조체"가 동일한 의미로 적용 가능하다.

본 출원의 방법에서 적용하는 금속폼 전구체의 조성은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 금속폼 전구체의 조성은 상기 금속폼 내에 기공을 형성하는 방식, 예를 들어 금속 성분의 응집에 의해서 공극을 형성하는 방식(박막형) 또는 유기 용제, 계면 활성제 및 수성 용매가 형성하는 액적(emulsion) 내에서 상기 유기 용제와 수성 용매 사이의 증기압 차이에 의해 발생한 기포로 공극을 형성하는 방식(후막형)에 따라서 달라질 수는 있지만, 상기 금속폼 전구체는 적어도 금속 성분과 바인더를 포함한다. 금속폼 전구체를 소결해서 금속폼을 형성하는 과정에서 적어도 금속폼 전구체 내의 바인더가 제거될 수 있고, 금속 성분 간의 용접이 진행될 수 있다. 구체적으로, 대기 분위기 하에서 상기 금속폼 전구체 내의 바인더가 제거될 수 있고, 비활성 분위기 하에서 상기 금속폼 전구체 내의 금속 성분 사이의 용접이 일어날 수 있다.

상기 금속폼 전구체에 적용되는 금속 성분 및 바인더의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 금속 성분으로는, 예를 들어, 금속 분말이 적용될 수 있다. 적용될 수 있는 금속 분말의 예는, 목적에 따라 정해지는 것으로 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 구리 분말, 몰리브덴 분말, 은 분말, 백금 분말, 금 분말, 알루미늄 분말, 크롬 분말, 인듐 분말, 주석 분말, 마그네슘 분말, 아연 분말 및 망간 분말로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 분말, 상기 중 2종 이상이 혼합된 금속 분말 또는 상기 중 2종 이상의 합금의 분말 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 바인더로는, 예를 들면, 메틸 셀룰로오스 또는 에틸 셀룰로오스 등의 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가지는 알킬 셀룰로오스, 폴리프로필렌 카보네이트 또는 폴리에틸렌 카보네이트 등의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌 단위를 가지는 폴리알킬렌 카보네이트 또는 폴리비닐알코올 또는 폴리비닐아세테이트 등의 폴리비닐알코올계 바인더(이하, 폴리비닐알코올 화합물로 호칭할 수 있다.) 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 출원에서 적용되는 금속폼 전구체의 형태, 두께 등의 물리적 특성 또한 특별히 제한되지 않는다.

본 출원에서는, 전술한 것처럼 특정 구조와 기능 등을 가지는 소결 장치를 이용해서 금속폼을 제조한다. 이하에서는 본 출원의 방법에서 적용하는 소결 장치에 대해서 먼저 설명한 다음, 상기 장치를 이용하여 금속폼을 제조하는 본 출원의 방법에 대해서 설명한다.

본 출원에서 적용한 예시적인 소결 장치의 모식도를 도 1에 나타내었으며, 이하에서는 첨부된 도면을 기초로 상기 소결 장치를 보다 상세하게 설명한다.

본 출원의 방법에서 적용한 소결 장치(1000)는 금속폼 전구체를 소결하는 장치이다. 구체적으로, 상기 소결 장치는 상기 금속폼 전구체의 소결이 하나의 장치적 요소 내에서 진행될 수 있도록 구성된다. 즉 본 출원에서 적용하는 소결 장치를 이용하면, 금속폼 전구체 내의 바인더의 제거와 금속 성분 사이의 용접이 하나의 설비 내에서 진행될 수 있다. 즉, 본 출원의 소결 장치는 적어도 하나의 하우징(100)을 포함한다. 공정 경제를 확보하는 측면에서, 상기 소결 장치에 적용되는 하우징의 수는 1개인 것이 적절할 수 있다.

일반적으로 금속폼 전구체의 소결, 구체적으로 금속폼 전구체 내의 바인더의 제거와 금속폼 전구체 내의 금속 성분 사이의 용접은 서로 다른 조건에서 진행한다. 따라서 본 출원의 소결 장치는 상기 하우징 내에 존재하되, 서로 다른 반응 조건을 형성할 수 있도록, 서로 구별되어 있는 복수의 서브영역(101 내지 114)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 장치는 상기 하우징 내에서 격벽(200)에 의해 서로 구별되어 존재하는 복수의 서브영역을 적어도 포함할 수 있다. 상기 금속폼 전구체의 소결의 세부 과정(금속폼 전구체 내에서의 바인더의 제거와 금속 성분 사이의 용접)이 서로 다른 적어도 두개의 조건에서 진행되는 것이 일반적이기 때문에, 상기 장치를 이용해서 금속폼 전구체를 소결하면, 상기 복수의 서브영역 중 적어도 2개의 영역은 다른 조건(또는 분위기)을 형성하는 것이 적절할 수 있다.

본 출원에서 적용되는 소결 장치는, 연속식 소결 장치일 수 있다. 구체적으로, 상기 소결 장치 내에서는 복수의 소결 반응이 하나의 장치 내에서 연속적으로 진행될 수 있다. 또한 상기 소결 장치에서 소결 대상 물체(예를 들어, 금속폼 전구체)는 상기 복수의 서브영역 사이에서 이송될 수 있다. 즉 상기 소결 장치는 이송 부재(300)을 추가로 포함할 수 있고, 상기 이송 부재를 통해 상기 소결 대상 물체가 상기 복수의 서브영역들을 왕복하며 이송될 수 있다. 상기 이송 부재로는, 롤러(roller) 등의 공지의 이송 부재를 적용할 수 있다.

또한 본 출원에서는 상기 하우징, 구체적으로 상기 복수의 서브영역 각각의 영역 내에서 상기 이송 부재를 기준으로 상부에 해당하는 영역을 상부 영역(a)으로, 하부에 해당하는 영역을 하부 영역(b)으로도 호칭할 수 있다.

상기 하우징 내에서 격벽에 의해서 구별되는 복수의 서브영역에서는 서로 다른 반응 분위기(에를 들어, 온도 또는 특정 기체의 비율 등)를 형성할 수 있다. 즉, 상기 복수의 서브영역들은 각각 독립적인 반응 분위기를 형성할 수 있다.

이러한 반응 분위기 형성을 위해서 상기 복수의 서브영역 각각은 상기 영역에 위치하는 온도 조절 장치(700)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 온도 조절 장치를 적용함으로 해서, 상기 영역 내에서 특정 반응을 진행할 수 있는 온도 분위기를 형성할 수 있다. 그리고 상기 복수의 서브영역들이 서로 독립적으로 온도 조절 장치를 포함하기 때문에, 상기 소결 장치의 복수의 서브영역에서의 온도는 개별적으로 조절될 수 있다. 또한 전술한 것처럼 상기 이송 부재에 의해 상기 서브영역은 각각 상부(a) 및 하부(b) 영역으로 구별될 수 있는데, 상기 온도 조절 장치는 상기 서브영역 각각의 상부(a) 및 하부 영역(b) 각각에 존재할 수도 있다. 상기 온도 조절 장치로는, 히터(heater) 등의 공지의 온도 조절 수단 등을 적용할 수 있다.

상기 복수의 서브영역들이 서로 다른 반응 분위기를 조성하도록 하기 위해서, 상기 복수의 서브영역 각각에는 상기 영역에서 특정 유체(기체 또는 액체)가 유출입할 수 있는 유동 부재(400, 500, 600)가 추가로 존재할 수 있다. 상기 소결 장치에 존재하는 상기 유동 부재를 통해서 기체가 상기 장치 내로 공급되거나, 상기 장치로부터 유출될 수 있다.

구체적으로, 상기 유동 부재를 통해서, 상기 하우징, 구체적으로 상기 하우징 내의 상기 복수의 서브영역 각각에 특정 유체(구체적으로, 기체)가 공급될 수 있고, 또한 상기 영역 각각에서 특정 유체(구체적으로, 기체)가 유출될 수도 있다. 상기 복수의 서브영역 각각에 서로 독립적인 온도 조절 장치와, 서로 독립적인 유동 부재가 존재하기 때문에, 상기 복수의 서브영역은 서로 독립적인 반응 분위기를 조성할 수 있다.

또한 상기 서브영역에는 상기 유동 부재가 복수개 존재할 수 있다. 구체적으로, 상기 복수의 서브영역 각각은 상기 각 영역 바닥부에 위치하는 제 1 유동 부재(400), 상기 각 영역 측면부에 위치하는 제 2 유동 부재(500) 및 천장부에 위치하는 제 3 유동 부재(600)를 추가로 포함할 수 있다.

일 예시에서, 상기 제 1 내지 제 3 유동 부재 각각에서는 기체가 공급되거나 유출될 수 있다. 바람직하게는 상기 제 1 유동 부재에서는 기체가 공급되고, 상기 제 2 유동 부재에서는 기체의 유출입이 발생하지 않으며, 제 3 유동 부재에서는 기체가 배출될 수 있다. 즉, 상기 장치에서 제 1 유동 부재는 급기구(400)이고, 제 2 유동 부재(500)는 폐쇄되어 있으며, 제 3 유동 부재는 배기구(600)인 경우가 바람직할 수 있다.

상기 하우징 내에 형성되어 있는 서브영역의 수는 특별히 제한되지 않는다. 서브영역의 수가 많을 수록 상기 소결 장치 내에서의 반응 조건을 보다 세밀하게 조절할 수 있는 이점이 있다. 예를 들어 본 출원의 방법에서 적용한 소결 장치의 상기 하우징 내에서는 2개 내지 100개, 2개 내지 80개, 2개 내지 60개, 2개 내지 40개 또는 2개 내지 20개의 서브영역이 형성되어 있을 수 있다.

본 출원의 방법은, 상기와 같이 설계되어 있는 소결 장치, 구체적으로 격벽에 의해서 구별되어 있는 복수의 서브영역이 하나의 하우징 내에 존재하는, 연속식 소결 장치를 사용함으로 해서, 상기 서브영역 내에서의 반응 조건을 보다 세밀하게 조절할 수 있기 때문에, 우수한 물성을 가지는 금속폼을 빠른 시간 내에 연속적으로 제조할 수 있는 이점이 있다.

이하에서는 본 출원의 방법에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

본 출원의 방법은 적어도 금속폼 전구체를 소결하는 과정을 통해서 금속폼을 제조한다. 또한 전술한 것처럼 상기 금속폼 전구체의 소결은 상기 금속폼 전구체 내의 바인더를 제거하는 과정과, 상기 금속폼 전구체 내의 금속 성분 간의 용접(welding)을 유도하는 과정을 통해서 진행될 수 있다. 따라서, 본 출원의 방법은 상기 소결 장치를 이용하는 방법이며, 상기 금속폼 전구체에서 바인더를 제거하는 단계와 바인더가 제거된 상기 금속폼 전구체 내의 금속 성분을 용접하는 단계를 적어도 포함한다(도 2 참조).

구체적으로 본 출원의 방법은, 금속 성분 및 바인더를 포함하는 금속폼 전구체를 상기 장치의 서브영역에 공급하고, 상기 서브영역에서 상기 금속폼 전구체의 바인더를 제거하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계를 거친 금속폼 전구체를 상기 제 1 단계가 진행된 서브영역과는 다른 서브영역으로 이송하며, 상기 다른 서브영역에서 상기 금속 성분을 용접하는 제 2 단계를 포함한다.

즉 상기 방법에서 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에서는 상기 금속폼 전구체 내에서의 바인더의 제거가 진행되고, 바인더가 제거된 금속폼 전구체는 상기 제 1 단계를 진행한 서브영역과는 다른 서브영역으로 이송되며, 그 서브영역에서는 상기 금속폼 전구체 내에서의 금속 성분 간의 용접, 즉 상기 제 2 단계가 진행된다.

전술한 것처럼, 금속폼 전구체 내의 바인더의 제거와, 금속 성분 간의 용접은 서로 다른 분위기에서 진행되는 것이 일반적이다. 한편 금속폼의 소결 과정은 금속폼 전구체 내의 바인더가 효과적으로 제거되도록 하고, 금속 성분 간의 원활한 용접을 진행하는 관점에서 소정량의 비활성 기체가 존재하는 분위기 하에서 진행될 수 있다.

본 출원에서는, 상기 소결 과정, 구체적으로 상기 제 1 및 제 2 단계를 소정의 비활성 기체가 존재하는 분위기 하에서 진행한다. 구체적으로, 본 출원의 방법에서는, 상기 장치, 구체적으로 상기 서브영역에 비활성 기체를 공급함으로 해서 비활성 분위기를 조성할 수 있다. 즉, 본 출원의 방법은 상기 제 1 및 제 2 단계에서 상기 반응기, 구체적으로 상기 서브영역에 비활성 기체를 공급하며 진행한다. 특히 본 출원의 방법은 상기 장치의 특정 위치에 비활성 기체를 공급함으로 해서 상기 금속폼 전구체 내에서 바인더가 효과적으로 제거되도록 한다. 구체적으로, 특정 조건 하에서 금속폼 전구체 내의 상기 바인더는 연소될 수 있는데, 그 결과 상기 바인더의 제거가 진행되는 상기 서브영역 내에 바인더의 탄화물이 잔류할 수 있고, 그 탄화물이 금속폼의 불량을 유발할 수 있기 때문에, 바인더의 제거 과정에서는 그 바인더의 제거가 일어나는 부위에서의 탄화물의 잔류량을 최소화시킬 필요가 있다. 본 출원에서는 상기 장치에서의 특정 위치, 구체적으로 상기 장치의 각 서브영역의 바닥부, 구체적으로 상기 바닥부에 존재하는 제 1 유동 부재를 통해 비활성 기체를 공급한다. 즉 본 출원의 방법은 상기 제 1 및 제 2 단계에서, 상기 제 1 및 제 2 단계를 진행하는 서브영역 각각의 바닥부, 구체적으로 서브영역 각각의 제 1 유동 부재를 통해 비활성 기체를 공급한다. 이와 다른 위치, 구체적으로 상기 각 서브영역의 제 2 및/또는 제 3 유동 부재(측면부 및/또는 천장부에 존재하는 유동 부재)를 통해 비활성 기체를 공급하면 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에서 발생하는 바인더의 탄화물이 충분히 제거되지 않는 문제가 있다. 이론에 제한되는 것은 아니지만, 상기 각 서브영역의 제 2 및/또는 제 3 유동 부재를 통해 비활성 기체가 공급되었을 때 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에서 발생하는 바인더의 탄화물이 충분히 제거되지 않는 이유는 다음과 같이 추측된다. 먼저, 상기 제 1 단계에서는 바인더가 제거, 구체적으로 바인더가 그 서브영역에서 인가되는 열에 의해 연소되는데, 그 과정에서 바인더의 연소에 따른 잔여 기체가 생성된다. 상기 각 서브영역의 바닥부(제 1 유동 부재)를 통해 비활성 기체를 공급하면, 비교적 자연스럽게 상기 각 서브영역의 천장부(제 3 유동 부재)를 통해 상기 잔여 기체가 배출되어서, 상기 금속폼 전구체 내에서의 바인더의 제거가 원활히 진행될 수 있다. 그렇지만, 상기 각 서브영역의 측면부(제 2 유동 부재) 및/또는 천장부(제 3 유동 부재)를 통해 비활성 기체를 공급하게 되면, 그 이유는 분명하지 않지만 상기 바인더의 연소에 따른 잔여 기체가 원활히 배출되지 못하고, 상기 바인더의 제거 과정에서 상기 금속폼 전구체 상에 잔여 기체가 잔류하게 된다. 이러한 이유로, 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에서 발생하는 바인더의 탄화물이 충분히 제거되지 않는 문제가 발생하는 것으로 추측된다.

또한 상기 장치의 서브영역의 바닥부(제 1 유동 부재)를 통해 비활성 기체를 공급하면, 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역의 천장부(제 3 유동 부재)를 개방하여, 이를 통해 상기 비활성 기체를 배출하면 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에서 발생하는 바인더의 탄화물을 보다 원활하게 제거할 수 있다.

본 출원의 방법은 상기 제 1 및 제 2 단계를 진행하는 서브영역에서의 비활성 기체 존재량, 구체적으로 상기 서브영역으로의 비활성 기체의 공급량을 서로 다르게 조절, 구체적으로 특정 관계를 충족하도록 조절함으로 해서, 상기 제 1 단계에서는 바인더를 충분히 제거하고, 제 2 단계에서는 금속 성분 간의 용접을 효율적으로 진행한다.

구체적으로, 본 출원의 방법은 상기 제 1 및 제 2 단계를 진행하는 서브영역에 비활성 기체를 공급하되, 상기 제 2 단계를 진행하는 서브영역(이하, "용접 영역"으로도 호칭한다)에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량을 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역(이하, "바인더 제거 영역"으로도 호칭한다)에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량보다 크게 유지한다. 상기 제 1 및 제 2 단계를 진행하는 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량을 상기와 같이 조절하면, 상기 서브영역들 사이의 비활성 기체의 부피 구배(비활성 기체의 부피: 바인더 제거 영역<용접 영역)가 발생하게 되는데, 그 결과 바인더 제거 영역과 용접 영역 사이의 양압(positive pressure)의 구배가 형성된다(양압: 바인더 제거 영역 < 용접 영역). 그 양압 구배에 의해 상기 용접 영역으로부터 바인더 제거 영역으로의 비활성 기체의 이동(확산 또는 대류 등)이 일어나며, 그 결과 바인더 제거 영역에서의 바인더의 제거와 용접 영역에서의 금속 성분의 용접이 보다 원활히 진행 가능하다. 구체적으로, 상기와 같은 비활성 기체의 부피 유량 관계에 의해서, 상기 용접 영역에서 바인더 제거 영역으로 비활성 기체가 이동하게 되는데, 이 때 전술한 바인더의 연소에 따른 잔여 기체가 상기 바인더 제거 영역에서 보다 원활히 배출될 수 있게 된다.

한편, 상기 바인더 제거 영역 및 용접 영역으로 공급하는 비활성 기체의 부피 유량을 서로 동등한 수준으로 유지하거나, 바인더 제거 영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량을 용접 영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량 보다 크도록 조절하면, 금속폼 전구체 내에서의 바인더의 제거와 금속 성분의 용접이 원활히 진행되지 못하는 문제가 있다. 구체적으로, 이와 같이 부피 유량을 설정하게 되면, 상기 장치의 바인더 제거 영역에서 용접 영역으로 비활성 기체가 이동하며, 그 결과 상기 바인더의 연소 과정에서 발생하는 잔여 기체가 상기 바인더 제거 영역에서 원활히 배출되지 못하기 때문에, 상기 금속폼 전구체 내에서의 바인더의 제거가 원활히 이루어지지 않는다. 또한 상기 금속폼 전구체 상에 상기 잔여 기체가 잔류하게 되고, 이러한 잔여 기체는 금속 성분의 용접 과정에서 여전히 잔류하기 때문에, 금속폼에 탄화물을 잔류시켜서 이의 불량을 유발하기도 한다.

상기 바인더 제거 영역과 용접 영역 각각에 공급되는 비활성 기체의 부피 유량을 조절하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 서브영역의 바닥부에 설치된 유동 부재에 별도의 기체 공급 장치를 연결해서 비활성 기체를 공급할 수 있는데, 상기 공급 장치에서 설정되는 공급량을 적절히 조절함으로 해서 상기 바인더 제거 영역과 용접 영역에 공급되는 비활성 기체의 부피 유량을 조절할 수 있다.

비활성 기체로는, 아르곤, 네온 등의 18족 원소뿐만 아니라, 질소 등의 비활성으로 알려진 기체 또한 적용될 수 있다. 일반적으로는, 수소/질소의 혼합 기체, 혹은 아르곤/질소, 수소/아르곤 등의 혼합 기체가 적용된다. 상기 비활성 분위기를 형성하는데 적용되는 기체는, 상기 비활성 기체를 예를 들어, 1 내지 10 %의 부피 비율로 포함할 수 있다. 상기 부피 비율은, 다른 예시에서, 3 % 이상 또는 5 % 이상일 수 있고, 8 % 이하 또는 6 % 이하일 수 있다.

일 예시에서, 상기 바인더 제거 영역과 용접 영역에 공급되는 비활성 기체의 부피 유량의 비율은 전술한 관계를 만족하기만 하면 특별히 제한되지 않는다.

예를 들어, 본 출원의 방법은 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량(A)과 상기 제 2 단계를 진행하는 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량(B)의 비율(B/A)을 1 초과 10 이하의 범위 내로 조절할 수 있다. 상기 비율(B/A)은 다른 예시에서, 1.5 이상, 2 이상, 2.5 이상 또는 3 이상일 수 있고, 9.5 이하, 9 이하, 8.5 이하, 8 이하, 7.5 이하 또는 7 이하일 수 있다.

상기 바인더 제거 영역 영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 출원의 방법은 상기 바인더 제거 영역에 비활성 기체를 1 L/min 내지 30 L/min의 범위 내의 부피 유량으로 공급할 수 있다. 상기 부피 유량은, 다른 예시에서, 1.5 L/min 이상, 2 L/min 이상, 2.5 L/min 이상, 3 L/min 이상, 3.5 L/min 이상, 4 L/min 이상, 4.5 L/min 이상 또는 5 L/min 이상일 수 있고, 25 L/min 이하, 20 L/min 이하, 15 L/min 이하 또는 10 L/min 이하일 수 있다.

상기 용접 영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량 또한 전술한 관계를 충족하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 출원의 방법은 상기 용접 영역에 비활성 기체를 5 L/min 내지 50 L/min의 부피 유량 범위 내에서, 상기 바인더 제거 영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량보다는 크도록 공급할 수 있다. 상기 부피 유량은, 다른 예시에서, 10 L/min 이상, 15 L/min 이상, 20 L/min 이상, 25 L/min 이상 또는 30 L/min 이상일 수 있고 45 L/min 이하, 40 L/min 이하 또는 35 L/min 이하일 수 있다.

금속 성분의 용접 과정에서는 금속 성분의 산화를 방지하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 제 2 단계는 산소가 존재하지 않거나, 존재하더라도 극미량으로 존재하는 분위기 하에서 진행할 수도 있다. 구체적으로, 본 출원의 방법은 상기 용접 영역 내부에 존재하는 산소의 부피 비율을 10^-5 ppm 이하로 유지할 수 있다.

상기 산소의 부피 비율은 다른 예시에서 10^-10 ppm 이하, 10^-15 ppm 이하 또는 10^-17 ppm 이하일 수 있다. 본 출원의 방식에서 상기 용접 영역 내에 존재하는 산소의 부피 비율을 상기 범위 내로 유지하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 제 1 단계에서, 필요에 따라 바인더 제거 영역에 산소를 공급하였다면 제 2 단계에서는 상기 용접 영역에 형성되어 있는 유동 부재(구체적으로 배기구)를 통해 그 영역 내부에 존재하는 기체를 배출시킴으로 해서 산소의 부피 비율을 전술한 범위로 유지할 있다. 또한 전술한 것처럼 상기 장치의 각 서브영역의 바닥부를 통해서 비활성 기체를 공급하였다면, 상기 용접 영역의 천장부(제 3 유동 부재, 배기구)를 개방하지 않음으로 해서, 상기 용접 영역 내의 산소의 부피 비율을 상기 범위 내로 유지할 수도 있다. 상기 용접 영역 내에서의 산소의 부피 비율은, 공지의 산소 농도 측정기를 이용하여 측정할 수 있다.

상기 제 1 단계와 제 2 단계는 서로 다른 분위기, 예를 들어 서로 다른 서로 다른 온도 분위기 하에서 진행할 수 있다.

일 예시에서, 본 출원의 방법은 상기 바인더 제거 영역의 온도를 300 ℃ 내지 600 ℃의 범위 내로 유지할 수 있다. 상기 범위 내에서 금속폼 전구체 내의 바인더가 충분히 제거될 수 있고, 동시에 상기 금속폼 전구체를 지지하는 기재의 손상을 최소화할 수 있다. 상기 온도는 다른 예시에서, 310 ℃ 이상, 320 ℃ 이상, 330 ℃ 이상, 340 ℃ 이상, 350 ℃ 이상, 360 ℃ 이상, 370 ℃ 이상, 380 ℃ 이상, 390 ℃ 이상, 400 ℃ 이상, 410 ℃ 이상, 420 ℃ 이상, 430 ℃ 이상, 440 ℃ 이상, 450 ℃ 이상, 460 ℃ 이상, 470 ℃ 이상, 480 ℃ 이상, 490 ℃ 이상 또는 500 ℃ 이상일 수 있고, 590 ℃ 이하, 580 ℃ 이하, 570 ℃ 이하, 560 ℃ 이하, 550 ℃ 이하, 540 ℃ 이하, 530 ℃ 이하, 520 ℃ 이하, 510 ℃ 이하 또는 500 ℃ 이하일 수 있다.

일 예시에서, 본 출원의 방법은 상기 용접 영역의 온도를 600 ℃ 이상으로 유지할 수 있다. 상기 온도에서 상기 금속폼 전구체 내의 금속 성분 간의 용접이 충분히 진행될 수 있다. 상기 온도는 다른 예시에서, 650 ℃ 이상, 700 ℃ 이상, 750 ℃ 이상, 800 ℃ 이상, 850 ℃ 이상, 900 ℃ 이상, 950 ℃ 이상, 1,000 ℃ 이상일 수 있고, 1,500 ℃ 이하, 1,400 ℃ 이하, 1,300 ℃ 이하, 1,200 ℃ 이하, 1,190 ℃ 이하, 1,180 ℃ 이하, 1,170 ℃ 이하, 1,160 ℃ 이하, 1,150 ℃ 이하, 1,140 ℃ 이하, 1,130 ℃ 이하, 1,120 ℃ 이하, 1,110 ℃ 이하, 1,100 ℃ 이하, 1,090 ℃ 이하, 1,080 ℃ 이하, 1,070 ℃ 이하, 1,060 ℃ 이하, 1,050 ℃ 이하, 1,040 ℃ 이하, 1,030 ℃ 이하, 1,020 ℃ 이하, 1,010 ℃ 이하 또는 1,000 ℃ 이하일 수 있다.

상기에서, 상기 바인더 제거 영역과 용접 영역 각각이 후술하는 것처럼 복수의 서브영역으로 구성되는 경우에는, 상기 온도는 각 서브영역의 온도의 최대, 최소, 또는 평균을 의미할 수 있다.

상기 제 1 및 제 2 단계에서, 상기 바인더 제거 영역과 용접 영역 각각의 온도를 조절하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 전술한 것처럼 상기 장치에 형성되어 있는 복수의 서브영역 각각에는 온도 조절 장치가 존재하기 때문에, 상기 온도 조절 장치를 이용하여 상기 영역의 온도를 상기 범위 내로 조절할 수 있다.

또한 상기 바인더 제거 영역은 서로 인접하는 복수의 서브영역으로 구성되어 있을 수 있다. 상기 복수의 서브영역에서의 반응 조건은 전술한 것처럼 독립적으로 조절될 수 있다. 따라서, 본 출원의 방법은 상기 제 1 단계를 서로 인접하는 서브영역에서 서로 독립적으로 진행할 수 있다. 그리고 상기 용접 영역 또한 상기 바인더 제거 영역과는 다르되, 서로 인접하는 복수의 서브영역으로 구성디어 있을 수 있다. 상기 복수의 서브영역에서의 반응 조건은 전술한 것처럼 독립적으로 조절될 수 있다. 따라서, 본 출원의 방법은 상기 제 2 단계를 서로 인접하는 서브영역에서 서로 독립적으로 진행할 수 있다.

구체적으로, 본 출원의 방법은, 상기 제 1 단계를 진행하는 복수의 서브영역과 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역 각각의 바닥부를 통해 비활성 기체를 공급하되, 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역 각각에 공급하는 비활성 기체의 공급 유량을 상기 제 1 단계를 진행하는 복수의 서브영역의 각각에 공급하는 비활성 기체의 공급 유량보다 크게 유지하며 진행할 수 있다.

상기 각 서브영역에 공급되는 비활성 기체의 구체적 공급 유량과 그 유량 간의 비율 또한 특별히 제한되지 않는다.

예를 들어, 본 출원의 방법은 상기 제 1 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 평균 부피 유량(C)과 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량(D)의 비율(D/C)을 1 초과 10 이하의 범위 내로 조절할 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 1.5 이상, 2 이상, 2.5 이상 또는 3 이상일 수 있고, 9.5 이하, 9 이하, 8.5 이하, 8 이하, 7.5 이하 또는 7 이하일 수 있다.

상기 제 1 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 출원의 방법은 상기 제 1 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 비활성 기체를 각각 1 L/min 내지 30 L/min의 범위 내의 부피 유량으로 공급할 수 있다. 상기 부피 유량은, 다른 예시에서, 1.5 L/min 이상, 2 L/min 이상, 2.5 L/min 이상, 3 L/min 이상, 3.5 L/min 이상, 4 L/min 이상, 4.5 L/min 이상 또는 5 L/min 이상일 수 있고, 25 L/min 이하, 20 L/min 이하, 15 L/min 이하 또는 10 L/min 이하일 수 있다. 또한 상기 복수의 서브영역에 공급되는 비활성 기체의 부피 유량은 전술한 범위 내이기만 하면, 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.

상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량 또한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 출원의 방법은 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 비활성 기체를 5 L/min 내지 50 L/min의 범위 내의 부피 유량으로 공급할 수 있다. 상기 부피 유량은, 다른 예시에서, 10 L/min 이상, 15 L/min 이상, 20 L/min 이상, 25 L/min 이상 또는 30 L/min 이상일 수 있고 45 L/min 이하, 40 L/min 이하 또는 35 L/min 이하일 수 있다. 또한 상기 복수의 서브영역에 공급되는 비활성 기체의 부피 유량은 전술한 범위 내이기만 하면, 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.

전술한 것처럼 금속 성분의 용접 과정에서는 금속 성분의 산화를 방지하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 제 2 단계는 산소가 존재하지 않거나, 존재하더라도 극미량으로 존재하는 분위기 하에서 진행할 수도 있다. 구체적으로, 본 출원의 방법은 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역 내부에 존재하는 산소의 부피 비율을 각각 10^-5 ppm 이하로 조절할 수 있다. 상기 산소의 부피 비율은 다른 예시에서 10^-10 ppm 이하, 10^-15 ppm 이하 또는 10^-17 ppm 이하일 수 있다.

또한 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역의 부피 비율은 전술한 범위 내이기만 하면, 서로 같을 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.

전술한 것처럼 본 출원의 방법이 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계 각각을 복수의 서브영역 내에서 진행하는 경우, 상기 각 서브영역의 온도 온도 분위기 또한 서로 다른 조건 하에서 진행할 수 있다.

일 예시에서, 본 출원의 방법은 상기 제 1 단계를 진행하는 복수의 서브영역의 온도를 각각 300 ℃ 내지 600 ℃의 범위 내로 유지할 수 있다. 상기 범위 내에서 금속폼 전구체 내의 바인더가 충분히 제거될 수 있고, 동시에 상기 금속폼 전구체를 지지하는 기재의 손상을 최소화할 수 있다. 상기 온도는 다른 예시에서, 310 ℃ 이상, 320 ℃ 이상, 330 ℃ 이상, 340 ℃ 이상, 350 ℃ 이상, 360 ℃ 이상, 370 ℃ 이상, 380 ℃ 이상, 390 ℃ 이상, 400 ℃ 이상, 410 ℃ 이상, 420 ℃ 이상, 430 ℃ 이상, 440 ℃ 이상, 450 ℃ 이상, 460 ℃ 이상, 470 ℃ 이상, 480 ℃ 이상, 490 ℃ 이상 또는 500 ℃ 이상일 수 있고, 590 ℃ 이하, 580 ℃ 이하, 570 ℃ 이하, 560 ℃ 이하, 550 ℃ 이하, 540 ℃ 이하, 530 ℃ 이하, 520 ℃ 이하, 510 ℃ 이하 또는 500 ℃ 이하일 수 있다. 각 서브영역의 온도는 상기 범위 내이기만 하면, 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.

일 예시에서, 본 출원의 방법은 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역의 온도를 각각 600 ℃ 이상으로 유지할 수 있다. 상기 온도에서 상기 금속폼 전구체 내의 금속 성분 간의 용접이 충분히 진행될 수 있다. 상기 온도는 다른 예시에서, 650 ℃ 이상, 700 ℃ 이상, 750 ℃ 이상, 800 ℃ 이상, 850 ℃ 이상, 900 ℃ 이상, 950 ℃ 이상, 1,000 ℃ 이상일 수 있고, 1,500 ℃ 이하, 1,400 ℃ 이하, 1,300 ℃ 이하, 1,200 ℃ 이하, 1,190 ℃ 이하, 1,180 ℃ 이하, 1,170 ℃ 이하, 1,160 ℃ 이하, 1,150 ℃ 이하, 1,140 ℃ 이하, 1,130 ℃ 이하, 1,120 ℃ 이하, 1,110 ℃ 이하, 1,100 ℃ 이하, 1,090 ℃ 이하, 1,080 ℃ 이하, 1,070 ℃ 이하, 1,060 ℃ 이하, 1,050 ℃ 이하, 1,040 ℃ 이하, 1,030 ℃ 이하, 1,020 ℃ 이하, 1,010 ℃ 이하 또는 1,000 ℃ 이하일 수 있다. 각 서브영역의 온도는 상기 범위 내이기만 하면, 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.

전술한 것처럼, 상기 소결 장치는 복수의 서브영역으로 구별되어 있고, 각 서브영역에는 서로 독립적인 반응 분위기를 조성할 수 있도록 유동 부재와, 온도 제어 장치 등이 구비되어 있다. 따라서 상기 장치를 적용하는 본 출원의 방법은 전술한 소결 조건, 예를 들어 제 1 단계 및 제 2 단계에서의 바인더 제거 영역과 용접 영역 각각에 공급되는 비활성 기체의 부피 유량의 차이 등을 각 서브영역에서 개별적으로 조절할 수 있기 때문에, 보다 세밀한 조건 하에서 금속폼 전구체를 소결할 수 있다. 그 결과 본 출원의 방법을 통해서는 우수한 물성을 가지는 금속폼 전구체가 빠른 시간 내에, 연속적으로 제조될 수 있는 이점이 있다.

본 출원의 방법은 우수한 품질, 예를 들어 우수한 기계적 물성이 균일하게 확보될 수 있는 금속폼을, 대량으로 생산할 수 있고, 금속폼의 크기 또한 자유롭게 조절할 수 있다.

도 1은 본 출원의 금속폼 제조 장치의 모식도이다.
도 2는 소결 과정의 모식도를 도시한 것이다.
도 3은 실시예의 금속폼 제조 장치에서 설정한 각 영역의 온도 구배를 도시한 것이다.

이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1. 금속폼의 제조

하기 순서로 금속폼을 제조하였다. 제조된 금속폼은 두께 85 ㎛이고, 기공도가 대략 65 %, 탄소 함량은 약 4 중량%였다. 상기에서 기공도는 제조된 금속폼의 무게와, 알려진 밀도 및 부피를 이용하여 계산된 수치이다. 상기에서 탄소 함량은 상기 금속폼의 SEM-EDS 분석을 통해 측정된 수치이다.

(1) 구리로 구성되고, graphite foil 상에 존재하며, 두께가 대략 0.45 mm인 금속폼 전구체를 250mmX450mm(가로X세로) 크기로 재단하여 금속폼 전구체 시편을 제조한다.

(2) 상기 시편이 투입될 소결 장치 소결 장치(Roller Hearth Klin, Noritake社, 도 1 참조)를 준비한다. 상기 소결 장치는 각 서브영역(101 내지 114)의 바닥부에 제 1 유동 부재(400)가 형성되어 있다. 상기 소결 장치는 격벽(200)으로 구별된 총 14개의 서브영역(101 내지 114)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 장치에서 각 서브영역의 측면에는 제 2 유동 부재(500)가 설치되어있고, 천장부에는 제 3 유동 부재(600)가 형성되어 있다. 또한, 상기 서브영역 사이에 롤러(300)가 형성되어 있어서, 금속폼 전구체가 롤러를 통해 상기 서브영역 사이를 통과할 수 있다. 서브영역의 인덱스(index)로는 장치에 투입 전 상태를 0으로 설정하고, 각 서브영역에 순차로 번호를 매겼다.

(3) 상기 소결 장치의 온도를, 도 3에 도시된 온도 구배(temperature profile)로 설정한다. 도 3에서 x 축은 각 서브영역의 index를, y 축은 그 영역에서의 온도를 의미한다. 총 14개의 서브영역이 구성되어 있음에 반해, 도 3에는 index가 11까지 기재되어 있는데, 이는 서브영역 13 및 14에서는 별도의 열처리가 수행되지 않는 것을 의미한다. 도 3에는 도시되어 있지 않지만, 서브영역 12 내지 14의 온도는 각각 600 ℃, 400 ℃ 및 200 ℃였다.

(4) 서브영역 1 내지 6 각각에서는 비활성 기체(수소/질소 혼합, 부피 비율: 4%)를 제 1 유동 부재를 통해 5 L/min의 유량으로 투입하고, 서브영역 7 내지 14각각에서는 비활성 기체를 제 1 유동 부재를 통해 35 L/min의 유량으로 투입한다.

(5) 서브영역 1 내지 6 및 10의 제 3 유동 부재를 개방한다.

(6) 상기 시편을 소결 장치에 투입하고, 롤러를 통해 상기 장치의 서브영역을 통과시켜서, 금속폼을 얻는다.

실시예 2. 금속폼의 제조

상기 (4) 과정에서 서브영역 1 내지 6각각에서는 비활성 기체를 제 1 유동 부재를 통해 10 L/min의 유량으로 투입하고, 서브영역 7 내지 14각각에서는 비활성 기체를 제 1 유동 부재를 통해 30 L/min의 유량으로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다. 제조된 금속폼은 두께 85 ㎛이고, 기공도가 대략 65 %, 탄소 함량은 약 4.5 중량%였다.

비교예 1. 금속폼의 제조

상기 (4) 과정에서 비활성 기체를 각 서브영역의 제 3 유동 부재를 통해 공급한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다. 소결 결과 다량의 탄화물이 존재하여 소성이 원활히 진행되지 않고, 탄소 함량이 약 12 중량%인 금속폼이 제조되었다.

비교예 2. 금속폼의 제조

상기 (4) 과정에서 비활성 기체를 각 서브영역의 제 2 유동 부재를 통해 공급한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다. 소결 결과 다량의 탄화물이 존재하여 소성이 원활히 진행되지 않고, 탄소 함량이 약 11 중량%인 금속폼이 제조되었다.

비교예 3. 금속폼의 제조

상기 (4) 과정에서 서브영역 1 내지 6각각에서는 비활성 기체(수소/질소 혼합, 부피 비율: 4%)를 제 1 유동 부재를 통해 10 L/min의 유량으로 투입하고, 서브영역 7 내지 14각각에서는 비활성 기체를 제 1 유동 부재를 통해 10 L/min의 유량으로 투입한 것을 제외하고는 서브영역실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다. 소결 결과 다량의 탄화물이 존재하여 소성이 원활히 진행되지 않고, 탄소 함량이 약 16 중량%인 금속폼이 제조되었다.

비교예 4. 금속폼의 제조

상기 (4) 과정에서 서브영역 1 내지 6각각에서는 비활성 기체(수소/질소 혼합, 부피 비율: 4%)를 제 1 유동 부재를 통해 20 L/min의 유량으로 투입하고, 서브영역 7 내지 14각각에서는 비활성 기체를 제 1 유동 부재를 통해 20 L/min의 유량으로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다. 소결 결과 다량의 탄화물이 존재하여 소성이 원활히 진행되지 않고, 탄소 함량이 약 14 중량%인 금속폼이 제조되었다.

비교예 5. 금속폼의 제조

상기 (4) 과정에서 서브영역 1 내지 6각각에서는 비활성 기체(수소/질소 혼합, 부피 비율: 4%)를 제 1 유동 부재를 통해 30 L/min의 유량으로 투입하고, 서브영역 7 내지 14각각에서는 비활성 기체를 제 1 유동 부재를 통해 30 L/min의 유량으로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다. 소결 결과 다량의 탄화물이 존재하여 소성이 원활히 진행되지 않고, 탄소 함량이 약 15 중량%인 금속폼이 제조되었다.

비교예 6. 금속폼의 제조

상기 (4) 과정에서 서브영역 1 내지 6각각에서는 비활성 기체(수소/질소 혼합, 부피 비율: 4%)를 제 1 유동 부재를 통해 30 L/min의 유량으로 투입하고, 서브영역 7 내지 14각각에서는 비활성 기체를 제 1 유동 부재를 통해 10 L/min의 유량으로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다. 소결 결과 다량의 탄화물이 존재하여 소성이 원활히 진행되지 않고, 탄소 함량이 약 13 중량%인 금속폼이 제조되었다.

Claims (14)

1. 단일 하우징 내에 존재하는 복수의 서브영역을 포함하는 장치를 사용하는 금속폼의 제조 방법으로서,
   금속 성분 및 바인더를 포함하는 금속폼 전구체를 상기 장치의 서브영역에 공급하고, 상기 서브영역에서 상기 금속폼 전구체의 바인더를 제거하는 제 1 단계; 및
   상기 제 1 단계를 거친 금속폼 전구체를 상기 제 1 단계가 진행된 서브영역과는 다른 서브영역으로 이송하며, 상기 다른 서브영역에서 상기 금속 성분을 용접하는 제 2 단계를 포함하고,
   상기 제 1 및 제 2 단계에서, 상기 제 1 및 제 2 단계를 진행하는 서브영역 각각의 바닥부를 통해 비활성 기체를 공급하되, 상기 제 2 단계를 진행하는 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량을 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량보다 크게 유지하는 금속폼의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량(A)과 상기 제 2 단계를 진행하는 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량(B)의 비율(B/A)을 1 초과 10 이하의 범위 내로 조절하는 금속폼의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에 비활성 기체를 1 L/min 내지 30 L/min의 범위 내의 부피 유량으로 공급하는 금속폼의 제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 단계를 진행하는 서브영역에 비활성 기체를 5 L/min 내지 50 L/min의 부피 유량 범위 내에서, 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량보다는 크도록 공급하는 금속폼의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계를 진행하는 서브영역 내부의 산소의 부피 비율을 10^-5 ppm 이하로 조절하는 금속폼의 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역의 온도를 300 ℃ 내지 600 ℃의 범위 내로 조절하는 금속폼의 제조 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계를 진행하는 서브영역의 온도를 600 ℃ 이상으로 조절하는 금속폼의 제조 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계를 서로 인접하는 복수의 서브영역에서 서로 독립적으로 진행하고, 상기 제 2 단계를 서로 인접하는 복수의 서브영역에서 서로 독립적으로 진행하는 금속폼의 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 평균 부피 유량(C)과 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 평균 부피 유량(D)의 비율(D/C)을 1 초과 10 이하의 범위 내로 조절하는 금속폼의 제조 방법.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 비활성 기체를 각각 1 L/min 내지 30 L/min의 범위 내의 부피 유량으로 공급하는 금속폼의 제조 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역에 비활성 기체를 각각 5 L/min 내지 50 L/min의 부피 유량의 범위 내에서, 상기 제 1 단계를 진행하는 서브영역에 공급하는 비활성 기체의 부피 유량보다는 크도록 공급하는 금속폼의 제조 방법.
12. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역 내부의 산소의 부피 비율을 각각 10^-5 ppm 이하로 조절하는 금속폼의 제조 방법.
13. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 단계를 진행하는 복수의 서브영역의 온도를 각각 300 ℃ 내지 600 ℃의 범위 내로 조절하는 금속폼의 제조 방법.
14. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 단계를 진행하는 복수의 서브영역의 온도를 각각 600 ℃ 이상으로 조절하는 금속폼의 제조 방법.
    

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