RU2652674C2 - Тело из металлической пены с контролируемой зернистостью поверхности, способ его производства и его применение - Google Patents
Тело из металлической пены с контролируемой зернистостью поверхности, способ его производства и его применение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652674C2 RU2652674C2 RU2016127840A RU2016127840A RU2652674C2 RU 2652674 C2 RU2652674 C2 RU 2652674C2 RU 2016127840 A RU2016127840 A RU 2016127840A RU 2016127840 A RU2016127840 A RU 2016127840A RU 2652674 C2 RU2652674 C2 RU 2652674C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- foam
- layer
- alloy
- substrate
- Prior art date
Links
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 73
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 73
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 5
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 16
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 16
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 14
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000010603 microCT Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007327 hydrogenolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005932 reductive alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006268 reductive amination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/11—Making porous workpieces or articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/11—Making porous workpieces or articles
- B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
- B22F3/1137—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers by coating porous removable preforms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/002—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/018—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of a noble metal or a noble metal alloy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/046—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/08—Alloys with open or closed pores
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0005—Separation of the coating from the substrate
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C14/046—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
- C23C14/205—Metallic material, boron or silicon on organic substrates by cathodic sputtering
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5846—Reactive treatment
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5873—Removal of material
-
- 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
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
-
- 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
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/46—Electroplating: Baths therefor from solutions of silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/60—Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
- C25D5/615—Microstructure of the layers, e.g. mixed structure
- C25D5/617—Crystalline layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/60—Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
- C25D5/623—Porosity of the layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к получению тела из металлической пены, которое содержит подложку, изготовленную по меньшей мере из одного металла или металлического сплава A и слой металла или металлического сплава B, присутствующего на по меньшей мере одном участке поверхности подложки, причем A и B отличаются размером зерна металла или металлического сплава. Способ включает создание пористой пены из органического полимера, осаждение на пене первого металлического слоя, содержащего металл или металлический сплав A1, способом химического или физического осаждения из паровой фазы и осаждение второго металлического слоя, содержащего металл или металлический сплав A2, гальваническим способом, выжигание пены для получения подложки и осаждение гальваническим способом слоя металла или металлического сплава B на по меньшей мере одном участке поверхности подложки тела из металлической пены. Металл или металлический сплав A1 выбирают из группы, состоящей из Ni, Cr, Co, Cu, Ag и любых их сплавов, и A2 и В представляют собой Ag. Обеспечивается получение тела из металлической пены с контролируемым размером зерна. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к телу из металлической пены с контролируемой зернистостью поверхности, способу его производства и его применению. В частности, настоящее изобретение относится к телу из металлической пены, содержащему (а) подложку тела из металлической пены, изготавливаемую по меньшей мере из одного металла или металлического сплава А; и (b) слой металла или металлического сплава В, представленного по меньшей мере на одном участке поверхности подложки (а) тела из металлической пены, причем А и В отличаются своей химической композицией и/или зернистостью металла или металлического сплава, а также к способу его производства и его применению.
Металлические пены известны в качестве катализаторов или предшественников для катализаторов. Действительно, потенциальные преимущества металлической пены как катализатора или носителя катализатора являются предметом значительного внимания в химической промышленности. Некоторые из характеристик такой пены включают: большую площадь межфазной поверхности, которая поддерживает массо- и теплоперенос, высокую теплопроводность и механическую прочность.
Для обеспечения этих благоприятных характеристик металлическая пена во многих случаях должна изготавливаться с использованием пористого органического полимера в качестве матрицы, на которую осаждаются один или несколько желательных металлов или металлических сплавов. Такой органический полимер затем выжигается при повышенных температурах, приводя к получению металлической пены, которая может использоваться во множестве применений, включая различные адсорбционные и поглотительные способы; или в качестве каталитического материала per se (как такового) или в форме его предшественника. Однако для выжигания полимера требуется применение высоких температур. Например, в случае использования в качестве матрицы полиуретана, такая полиуретановая матрица выгорает при температуре вплоть до 850°C. При таких температурных условиях многие металлические поверхности претерпевают изменения и часто вследствие этого происходит увеличение размеров зерна металлических частиц. В результате желательные поверхностные свойства металла могут пострадать.
Кроме того, известно, что для многих катализируемых процессов очень важен размер зерна каталитически активных соединений. Следовательно, в целом имеется необходимость в обеспечении каталитически активных материалов с ограниченным размером зерна таких каталитически активных соединений. Часто в ходе катализируемой реакции размер зерна увеличивается, особенно когда эта реакция проводится при высоких температурах. Например, в статье "Herstellung von Formaldehyd aus Methanol in der BASF" описывается синтез формальдегида окислительной дегидратацией метанола с использованием кристаллического серебряного катализатора при температурах от 600 до 700°C. Было найдено, что выход в этом процессе снижается, когда возрастает температура серебряного катализатора, что означает, что снижается количество не подвергшегося конверсии метанола и усиливается образование побочных продуктов в виде монооксида и диоксида углерода. Это было объяснено тем, что при высокой температуре в 700°C, при которой осуществляется этот так называемый формальдегидный способ, увеличивается размер зерен серебра, что приводит к снижению каталитической активности серебряного катализатора.
Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать тело из металлической пены с контролируемым размером зерна металлических частиц на поверхности вспененного материала, то есть с размером зерна, который является менее зависимым от условий синтеза тела из металлической пены. Также целью данного изобретения является предложение способа производства такого тела из металлической пены.
Эта цель достигается с помощью тела из металлической пены, способа получения такого тела из металлической пены и применения тела из металлической пены согласно соответствующим независимым пунктам формулы изобретения. Предпочтительные воплощения тела из металлической пены, способа его получения, а также его применения указаны в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные воплощения тела из металлической пены, способа и применения соответствуют предпочтительным воплощениям других категорий изобретения, даже когда это явно не указывается.
Соответственно, данное изобретение касается тела из металлической пены, содержащего:
(a) подложку тела из металлической пены, изготавливаемую по меньшей мере из одного металла или металлического сплава А; и
(b) слоя металла или металлического сплава В, присутствующего на по меньшей мере одном участке поверхности подложки (а) тела из металлической пены, причем А и В отличаются своей химической композицией и/или размерами зерна металла или металлического сплава и металл или металлический сплав А и В выбирают из группы, состоящей из Ni, Cr, Co, Cu, Ag и любого их сплава;
пригодного для получения способом, содержащим стадии:
(i) обеспечения пористой пены из органического полимера;
(ii) осаждения по меньшей мере одного металла или металлического сплава на пористой пене из органического полимера;
(iii) выжигания пористой органической полимерной пены для получения подложки (а) тела из металлической пены; и
(iv) осаждения гальваническим способом слоя (b) металла или металлического сплава В на по меньшей мере одном участке поверхности тела (а) из металлической пены.
Осаждение по меньшей мере одного металла или металлического сплава А на пористой органической полимерной пене в ходе стадии (ii) может выполняться различными способами, например гальваническим, CVD (химическое осаждение из газовой фазы), металлоорганическим CVD (MOCVD - химическое осаждение из паровой фазы методом разложения металлоорганических соединений), шламовым или другими способами. Если предполагается применение гальванического способа, пористый полимер должен быть заранее сделан электропроводящим с тем, чтобы он стал подходящим для выполнения процесса гальванического осаждения. Таким образом, предпочтительно стадия (ii) содержит этапы:
(ii1) осаждения первого металлического слоя, содержащего металл или металлический сплав А1, способом химического или физического осаждения из паровой фазы; и
(ii2) осаждения второго металлического слоя, содержащего металл или металлический сплав А2, гальваническим способом;
причем металл или металлический сплав А1 и А2 выбирают из группы, состоящей из Ni, Cr, Co, Cu, Ag и любых их сплавов, и А1 и А2 являются одинаковыми или различными. В контексте настоящего изобретения значение А включает А1 и А2.
На этапе (ii1) могут применяться различные способы химического или физического осаждения из паровой фазы. Предпочтительно применяется способ металлизации напылением.
Первый металлический слой обычно служит для придания поверхности пористого органического полимера электропроводящих свойств. Соответственно, первый металлический слой может быть довольно тонким при условии, что он обеспечивает достаточно высокую электропроводность. Обычно достаточно, чтобы этот первый металлический слой имел толщину порядка нескольких атомов. Предпочтительно средняя толщина первого металлического слоя составляет вплоть до 0,1 мкм, а средняя толщина второго металлического слоя составляет от 5 до 50 мкм. Толщина первого металлического слоя может быть определена электронной микроскопией.
При получении тела из металлической пены настоящего изобретения могут применяться разнообразные пористые органические полимеры. Предпочтительно применяются органические полимеры с открытыми порами. Обычно пористую пену из органического полимера выбирают из группы, состоящей из полиуретановой (PU) пены, полиэтиленовой пены и полипропиленовой пены. Наиболее предпочтительно применяется пена из пористого полиуретана (PU). Применение пены из пористого полиуретана (PU) приводит к образованию особенно предпочтительного тела из металлической пены с открытыми ячейками.
В одном особенно предпочтительном воплощении тела из металлической пены толщина перегородок между ячейками в подложке (а) тела из металлической пены находится в диапазоне от 5 до 100 мкм, более предпочтительно в диапазоне от 20 до 50 мкм.
Предпочтительно средняя толщина слоя (b) металла или металлического сплава В составляет от 5 до 200 мкм. Толщина слоя (b) может быть определена, например, электронной микроскопией.
Отношение толщины подложки (а) тела из металлической пены, получаемого из по меньшей мере одного металла или металлического сплава А, и толщины слоя металла или металлического сплава В предпочтительно находится в диапазоне от 0,4 до 3, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 2,5 и еще более предпочтительно в диапазоне от 0,8 до 1,5.
В теле из металлической пены настоящего изобретения металл или металлический сплав A, A1, А2 и/или В выбирают из группы, состоящей из Ni, Cr, Co, Cu, Ag и любого их сплава. В одном особенно предпочтительном воплощении А2 и В являются серебром. В этом воплощении А1 также может быть серебром или же иным металлом или металлическим сплавом. Выбор металла или металлического сплава будет до некоторой степени зависеть от предполагаемого применения данного тела из металлической пены. В некоторых случаях применения для целей катализа присутствие отличающегося металла способно отравлять серебро.
В одном особенно предпочтительном воплощении тела из металлической пены содержание серебра составляет по меньшей мере 99,999 ат. %, а содержание элементов Al, Bi, Cu, Fe, Pb и Zn - не более 0,001 ат. % по отношению к общему количеству металлических элементов.
Тело из металлической пены содержит лишь очень незначительные количества углерода, азота и кислорода, обычно в связанном состоянии. Предпочтительно общее количество углерода, азота и кислорода составляет менее 0,1 масс. % от массы тела из металлической пены, более предпочтительно менее 0,08 масс. % и еще более предпочтительно менее 0,05 масс. %.
Что касается настоящего изобретения, размер зерна определяется электронной микроскопией. В теле из металлической пены настоящего изобретения размер зерна в подложке (а) металлической пены из металла или металлического сплава А предпочтительно находится в диапазоне от 1 мкм до 100 мкм. При этом размер зерна в слое (b) металла или металлического сплава В предпочтительно находится в диапазоне от 1 нм до 50 мкм.
Тело из металлической пены настоящего изобретения предпочтительно имеет размер пор от 100 до 5000 мкм, предпочтительно в диапазоне от 200 до 1000 мкм, толщину перегородок в диапазоне от 5 до 100 мкм, предпочтительно в диапазоне от 20 до 50 мкм, кажущуюся плотность в диапазоне от 300 до 1200 кг/м3, удельную геометрическую площадь поверхности в диапазоне от 100 до 20000 м2/м3 и пористость в диапазоне от 0,50 до 0,95.
Размер пор обычно определяется предложенным Recticel методом анализа Visiocell, который описан в "The Guide 2000 of Technical Foams» («Справочник по техническим пенам 2000»), том 4, часть 4, страницы 33-41. В частности, размер пор определяется оптическим измерением диаметра ячейки посредством наложения на выбранную ячейку калиброванных колец, отпечатанных на прозрачной бумаге. Измерение размера пор выполняется по меньшей мере на ста различных ячейках, чтобы получить среднюю величину диаметра ячейки.
Кажущаяся плотность, согласно ISO 845, определяется как масса на единицу объема.
Геометрическая площадь поверхности (GSA) тело из металлической пены определяется при помощи двумерного сканирования пены и числовых методов обработки данных. В частности, GSA была определена посредством следующей методики получения изображения. Образец пены (20×20 мм) с отвердителем (смесь смолы и эпоксидного отвердителя в массовом соотношении 10:3) помещался в штатив. Образец отверждался в течение 30 мин при температуре сушильного шкафа 70°C. Образец пены шлифовался при помощи полировального круга и воды. Фиксация и обработка изображения выполнялись с использованием программного обеспечения "Inner View". Изображения снимались с 36 участков (один участок имел размеры 1,7×2,3 мм) и программными средствами осуществлялся анализ захваченных изображений. По три максимальных и три минимальных значения отбрасывались и выполнялась оценка GSA на основе данных по 30 участкам согласно уравнению
As/V=Σ1(Ps/Atotal)1/I
- Площадь поперечного сечения (Atotal);
- Площадь перегородок в расчете на площадь поперечного сечения (As);
- Периметр с перегородками по отношению к площади поперечного сечения (Ps).
Пористость (в %) вычислялась с помощью следующего уравнения:
Пористость (%) = 100/VT×(VT-W (1000/ρ),
где VT - объем образца листа пены в единицах мм3; W - масса образца листа пены в единицах г и ρ - плотность вспененного материала.
Толщина перегородок оценивалась электронной микроскопией. Более конкретно, толщина перегородки измерялась электронной микроскопией как среднее значение с использованием рентгеновской микротомографии согласно Salvo и др. (см. Salvo, L, Cloetens, P., Maire, E., Zabler, S., Blandin, J. J., Buffiere, J.Y., Ludwig, W., Boiler, E., Bellet, D. и Josserond, C. 2003, "X-ray micro-tomography as an attractive characterization technique in materials science" («Рентгеновская микротомография как привлекательная методика материаловедческих исследований»), Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В 200 273-286), которая обеспечивает трехмерную визуализацию микроструктуры пены. Для каждой перегородки был рассчитан эквивалентный гидравлический диаметр (диаметр, равный цилиндру такого же поперечного сечения) и статистически усреднен по большому количеству перегородок. Толщина перегородки далее получается из данных по гидравлическим диаметрам согласно вышеупомянутому способу Salvo и др., как показано далее с использованием Ni пены в качестве иллюстративного примера.
Плотность участка пены (AD) [кг/м2 Ni пены] / толщина пены (FT) [м] = X (кг/м3 Ni пены);
X [кг/м3 Ni пены] / плотность никеля [кг/м3 твердого Ni] = Y [безразмерная величина];
Геометрическая площадь поверхности (GSA) = м2/м3;
Толщина перегородки в пене [м] = Y / GSA.
Слой металла или металлического сплава В может быть представлен на участке или на всей поверхности подложки (а) тела из металлической пены. Однако предпочтительно, чтобы металл или металлический сплав В присутствовал на всей поверхности подложки (а) тела из металлической пены. Кроме того, предпочтительно, чтобы слой (b) на подложке (а) тела из металлической пены имел единообразную толщину.
Данное изобретение касается, кроме того, способа получения тела из металлической пены, которое содержит:
(a) подложку тела из металлической пены, изготавливаемую по меньшей мере из одного металла или металлического сплава А; и
(b) слой металла или металлического сплава В, присутствующего на по меньшей мере одном участке поверхности подложки (а) тела из металлической пены, причем А и В отличаются своей химической композицией и/или размером зерна металла или металлического сплава и при этом металл или металлический сплав А и В выбирают из группы, состоящей из Ni, Cr, Co, Cu, Ag и любого их сплава;
содержащего стадии:
(i) обеспечения пены из органического полимера;
(ii) осаждения по меньшей мере одного первого слоя металла или металлического сплава А на пористой пене из органического полимера;
(iii) выжигания пористой органической полимерной пены для получения подложки (а) тела из металлической пены; и
(iv) осаждения гальваническим способом слоя (b) металла или металлического сплава В на по меньшей мере одном участке поверхности подложки (а) тела из металлической пены.
При способе настоящего изобретения стадию (iii) обычно выполняют при температуре в диапазоне от 300 до 900°C.
Было найдено, что стадия (iii) приводит к получению особенно предпочтительного тела из металлической пены, когда ее выполняют в два этапа нагревания, которые отличаются своими соответствующими условиями. Первый этап нагревания предпочтительно выполняют при температуре в диапазоне от 520 до 580°C, предпочтительно в диапазоне от 540 до 560°C, в течение времени от 1,5 до 5 часов, предпочтительно в течение времени от 2,5 до 4 часов, в атмосфере инертного газа, предпочтительно под азотом. Второй этап нагревания предпочтительно выполняют при температуре в диапазоне от 800 до 880°C, предпочтительно в диапазоне от 840 до 850 или 860°C, в течение времени от 5 до 100 секунд, предпочтительно в течение времени от 10 до 30 секунд, в воздушной атмосфере.
Предпочтительный способ содержит стадии:
(i) обеспечения пористой полиуретановой пены;
(ii3) осаждения на полиуретановой пене Ag слоем толщиной от 5 до 50 мкм;
(iii1) выжигания полиуретановой пены при температуре в диапазоне от 300 до 850°C для получения подложки (а) тела из металлической пены; и
(iv1) осаждения гальваническим способом на подложке (а) тела из металлической пены, полученной на стадии (iii1), Ag толщиной от 1 до 200 мкм, более предпочтительно от 5 до 50 мкм.
Еще более предпочтительный способ содержит стадии:
(i) обеспечения пористой полиуретановой пены;
(ii4) осаждения напылением Ni или Ag для придания полиуретановой пене электропроводящих свойств;
(ii5) осаждения гальваническим способом Ag толщиной от 5 до 50 мкм на электропроводящую полиуретановую пену, полученную на этапе (ii3);
(iii1) выжигания полиуретановой пены при температуре в диапазоне от 300 до 850°C; и
(iv1) осаждения гальваническим способом на подложке (а) тела из металлической пены, полученной на этапе (iii1), слоя Ag толщиной от 1 до 200 мкм, более предпочтительно от 5 до 50 мкм.
В следующем аспекте настоящее изобретение касается применения описанного тела из металлической пены при физической адсорбции, или процессах поглощения, или при химических процессах.
Примерами являются удаление и извлечение металлов из потоков жидких отходов в фармацевтических, промышленных и связанных с очисткой применениях.
Тело из металлической пены настоящего изобретения может также применяться в качестве компонента рецептур катализаторов для множества катализируемых химических реакций, которые включают, в частности, органические соединения, например, при реакциях гидрогенизации, изомеризации, гидратации, гидрогенолиза, восстановительного аминирования, восстановительного алкилирования, дегидратации, окисления, дегидрогенизации, перестановки и других.
В одном предпочтительном применении тело из металлической пены применяется в качестве предшественника катализатора или в качестве катализатора процесса производства формальдегида окислением метанола. Для этого применения предпочтительно, чтобы тело из металлической пены содержало по отношению к металлическим компонентам более 99 ат. % серебра. Еще более предпочтительно, чтобы тело из металлической пены содержало по меньшей мере 99,999 ат. % серебра и не более 0,001 ат. % таких элементов, как Al, Bi, Cu, Fe, Pb и Zn.
Было обнаружено, что, при применении такого тела из металлической пены, основанного на серебре, по сравнению с серебряным катализатором в виде гранул срок службы катализатора в способе производства формальдегида окислением метанола значительно повышается. Кроме того, было обнаружено, что, когда для этого способа вместо серебряных гранул применяют тело из металлической пены, необходимое количество серебра может быть значительно снижено.
Тела из металлической пены настоящего изобретения показывают высокую пористость, обладают небольшой массой и имеют большую площадь поверхности. Кроме того, они демонстрируют хорошую структурную однородность. Что касается характеристик потока, массо- и теплопередачи, металлические пены с модифицированной поверхностью позволяют обеспечить небольшие величины перепада давления, усиленное смешивание потока, высокие скорости теплопередачи и массопередачи, высокую теплопроводность и низкое сопротивление диффузии.
Данное изобретение обладает несколькими преимуществами. Изобретение делает возможным создание предназначаемых для применения в химических процессах катализаторов или компонентов катализаторов, имеющих высокую механическую стабильность и четко выраженную поверхностную структуру, при этом размеры металлических частиц на поверхности тела из а пены поддаются контролированию. То есть в данном варианте размер зерна в меньшей степени зависит от условий синтеза тела из металлической пены, чем в случае с известными телами из пены.
Кроме того, тело из металлической пены настоящего изобретения способствует хорошей массопередаче через него, в ходе которой переносимый материал может вступать в контакт с каталитическими участками. Помимо этого, применение тела из пены настоящего изобретения позволяет избежать эффекта образования каналов.
Следующие далее примеры служат для иллюстрирования изобретения и не могут рассматриваться в качестве ограничивающих его. Размеры зерна, а также толщины слоев определялись с помощью электронной сканирующей микроскопии.
Пример
Тело из металлической пены было получено созданием прежде всего пористой полиуретановой пены со средним размером пор 450 мкм в виде 1,6 мм листа. Полиуретановая пена была подвергнута напылению Ni (в качестве альтернативы Ag) для обеспечения электропроводности полиуретановой пены. Затем гальваническим способом наносился слой серебра средней толщиной 20 мкм. После чего полиуретановая пена была выжжена на воздухе при температуре 700°C. После выжигания полиуретановой пены размер зерна увеличился по сравнению с зерном непосредственно после осаждения серебряного слоя. После этого был нанесен второй серебряный слой со средней толщиной 20 мкм. Размер зерна конечного тела из металлической пены был подобен размеру зерна непосредственно после осаждения серебряного слоя до выжигания полиуретановой пены. На фиг. показано поперечное сечение полученной серебряной пены, более конкретно, поперечное сечение перегородки между ячейками в пене, несущей двойное покрытие из нанесенного гальваническим способом Ag. На фиг. позиции 1, 3 и 5 относятся к зернистости в первом нанесенном гальваническим способом слое, а 2, 4, 6 относятся к зернам во втором нанесенном гальваническим способом слое Ag. Можно ясно видеть, что размер зерна в первом нанесенном гальваническим способом слое выше, чем во втором нанесенном гальваническим способом слое.
Сравнительный пример
Данный пример был повторен за исключением того, что слой серебра со средней толщиной 40 мкм был нанесен гальваническим способом после придания полиуретану электропроводящих свойств. Размер зерна конечного тела из металлической пены в этом случае был выше, чем крупность зерна конечного тела из металлической пены из примера.
Claims (40)
1. Тело из металлической пены, содержащее:
(a) подложку тела из металлической пены, изготовленную по меньшей мере из одного металла или металлического сплава A; и
(b) слой металла или металлического сплава B, присутствующего на по меньшей мере одном участке поверхности подложки (a) тела из металлической пены, причем A и B отличаются размером зерна металла или металлического сплава;
полученное путем:
(i) создания пористой пены из органического полимера;
(ii) осаждения по меньшей мере одного металла или металлического сплава A на пористой пене из органического полимера;
(iii) выжигания пористой органической полимерной пены для получения подложки (a) тела из металлической пены; и
(iv) осаждения гальваническим способом слоя (b) металла или металлического сплава B на по меньшей мере одном участке поверхности тела (a) из металлической пены,
причем стадия (ii) содержит стадии:
(ii1) осаждения первого металлического слоя, содержащего металл или металлический сплав A1, способом химического или физического осаждения из паровой фазы; и
(ii2) осаждения второго металлического слоя, содержащего металл или металлический сплав A2, гальваническим способом;
при этом металл или металлический сплав A1 выбран из группы, состоящей из Ni, Cr, Co, Cu, Ag и любых их сплавов, и A2 и В представляют собой Ag.
2. Тело из металлической пены по п. 1, в котором средняя толщина первого металлического слоя составляет вплоть до 0,1 мкм, а средняя толщина второго металлического слоя составляет от 5 до 50 мкм.
3. Тело из металлической пены по п. 1, в котором пористую органическую полимерную пену выбирают из группы, состоящей из полиуретановой (PU) пены, полиэтиленовой пены и полипропиленовой пены.
4. Тело из металлической пены по п. 1, в котором толщина перегородок в подложке (a) тела из металлической пены находится в диапазоне от 5 до 100 мкм.
5. Тело из металлической пены по п. 1, в котором средняя толщина слоя (b) металла или металлического сплава B составляет от 5 до 200 мкм.
6. Тело из металлической пены по п. 1, в котором содержание Ag составляет по меньшей мере 99,999 ат.%, а содержания элементов Al, Bi, Cu, Fe, Pb и Zn не превышают 0,001 ат.%.
7. Тело из металлической пены по п. 1, имеющее размер пор от 100 до 5000 мкм, толщину перегородки в диапазоне от 5 до 100 мкм, кажущуюся плотность в диапазоне от 300 до 1200 кг/м3, удельную геометрическую площадь поверхности в диапазоне от 100 до 20000 м2/м3 и пористость в диапазоне от 0,50 до 0,95.
8. Тело из металлической пены по п. 1, в котором слой (b) металла или металлического сплава B присутствует на всей поверхности подложки (a) тела из металлической пены.
9. Способ получения тела из металлической пены, которое содержит:
(a) подложку тела из металлической пены, изготовленную по меньшей мере из одного металла или металлического сплава A; и
(b) слой металла или металлического сплава B, присутствующего на по меньшей мере одном участке поверхности подложки (a) тела из металлической пены, причем A и B отличаются размером зерна металла или металлического сплава;
содержащий стадии:
(i) создания пористой пены из органического полимера;
(ii) осаждения по меньшей мере одного первого слоя металла или металлического сплава A на пористой пене из органического полимера;
(iii) выжигания пористой органической полимерной пены для получения подложки (a) тела из металлической пены; и
(iv) осаждения гальваническим способом слоя (b) металла или металлического сплава B на по меньшей мере одном участке поверхности подложки (a) тела из металлической пены, причем стадия (ii) содержит стадии:
(ii1) осаждения первого металлического слоя, содержащего металл или металлический сплав A1, способом химического или физического осаждения из паровой фазы; и
(ii2) осаждения второго металлического слоя, содержащего металл или металлический сплав A2, гальваническим способом;
при этом металл или металлический сплав A1 выбирают из группы, состоящей из Ni, Cr, Co, Cu, Ag и любых их сплавов, и A2 и В представляют собой Ag.
10. Способ по п. 9, содержащий стадии:
(i1) создания пористой полиуретановой пены;
(ii3) осаждения на полиуретановой пене слоя Ag толщиной от 5 до 50 мкм;
(iii1) выжигания полиуретановой пены при температуре в диапазоне от 300 до 850°C для получения подложки (a) тела из металлической пены; и
(iv1) осаждения гальваническим способом на подложке (a) тела из металлической пены, полученной на этапе (iiil), слоя Ag толщиной от 1 до 200 мкм.
11. Применение тела из металлической пены по любому из пп. 1-8 при физической адсорбции.
12. Применение тела из металлической пены по любому из пп. 1-8 в физических процессах поглощения.
13. Применение тела из металлической пены по любому из пп. 1-8 в качестве компонента каталитических рецептур.
14. Применение по п. 13 для компонента каталитических рецептур в качестве предшественника катализатора или в качестве катализатора процесса производства формальдегида окислением метанола.
15. Применение по п. 14, в котором тело из металлической пены содержит по меньшей мере 99,999 ат.% Ag и не более 0,001 ат.% Al, Bi, Cu, Fe, Pb и Zn.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13196540.2 | 2013-12-10 | ||
| EP13196540.2A EP2883632B1 (en) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | Metallic foam body with controlled grain size on its surface, process for its production and use thereof |
| PCT/EP2014/077276 WO2015086703A1 (en) | 2013-12-10 | 2014-12-10 | Metallic foam body with controlled grain size on its surface, process for its production and use thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2652674C2 true RU2652674C2 (ru) | 2018-04-28 |
Family
ID=49759100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016127840A RU2652674C2 (ru) | 2013-12-10 | 2014-12-10 | Тело из металлической пены с контролируемой зернистостью поверхности, способ его производства и его применение |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20170167041A1 (ru) |
| EP (1) | EP2883632B1 (ru) |
| KR (2) | KR20160096096A (ru) |
| CN (2) | CN104691046B (ru) |
| DK (1) | DK2883632T3 (ru) |
| ES (1) | ES2638091T3 (ru) |
| RU (1) | RU2652674C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015086703A1 (ru) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2883632B1 (en) * | 2013-12-10 | 2017-07-05 | Alantum Europe GmbH | Metallic foam body with controlled grain size on its surface, process for its production and use thereof |
| US9863045B2 (en) * | 2015-03-24 | 2018-01-09 | Council Of Scientific & Industrial Research | Electrochemical process for the preparation of lead foam |
| CN104975309B (zh) * | 2015-06-12 | 2017-07-07 | 东南大学 | 一种开孔泡沫铜孔径调控方法 |
| DE202015103789U1 (de) * | 2015-07-17 | 2015-07-31 | Abb Technology Ag | Oberflächentemperaturfühler |
| CN106245072B (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-02 | 山东清大银光金属海绵新材料有限责任公司 | 孔隙率/成分双梯度的海绵结构型铜硒合金的制备方法 |
| CN106224077A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 江苏嘉和热系统股份有限公司 | 一种汽车散热器芯体 |
| DK3354337T3 (da) * | 2017-01-31 | 2021-05-10 | Alantum Europe Gmbh | Fremgangsmåde til at fremstille en metalskumspellet, metalskumpellet, katalysatorfyld og statisk mixer |
| US20200009535A1 (en) | 2017-02-24 | 2020-01-09 | Basf Se | Silver catalyst system having a reduced pressure drop for the oxidative dehydrogenation of alcohols |
| DE102017216569A1 (de) * | 2017-09-19 | 2019-03-21 | Alantum Europe Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines offenporösen Formkörpers, der mit einem Metall gebildet ist und einen mit dem Verfahren hergestellten Formkörper |
| KR102191613B1 (ko) | 2017-09-15 | 2020-12-15 | 주식회사 엘지화학 | 복합재 |
| DE102017216566A1 (de) * | 2017-09-19 | 2019-03-21 | Alantum Europe Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines offenporösen Formkörpers mit modifizierter Oberfläche, der mit einem Metall gebildet ist und einen mit dem Verfahren hergestellten Formkörper |
| JP7076693B2 (ja) * | 2017-11-29 | 2022-05-30 | 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 |
| CN108070839B (zh) * | 2017-12-18 | 2020-01-17 | 常德力元新材料有限责任公司 | 一种泡沫镍铬合金的连续制备方法 |
| CN110066935B (zh) * | 2018-01-23 | 2020-05-12 | 清华大学 | 泡沫金属制备装置及制备方法 |
| CN108300969B (zh) * | 2018-03-14 | 2020-02-25 | 河南科技大学 | 一种低电阻泡沫金属的制备方法 |
| EP3539657A1 (en) | 2018-03-14 | 2019-09-18 | Basf Se | Improved catalysts comprising silver based intermetallic compounds |
| DE102018212110A1 (de) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | Alantum Europe Gmbh | Offenporiger Metallkörper mit einer Oxidschicht und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP3797901B1 (de) | 2019-09-25 | 2021-09-08 | Evonik Operations GmbH | Metallschaumkörper und verfahren zu seiner herstellung |
| KR20220068220A (ko) * | 2019-09-25 | 2022-05-25 | 에보닉 오퍼레이션스 게엠베하 | 금속 발포체 및 이의 제조 방법 및 이의 촉매로서의 사용 |
| KR20210038540A (ko) | 2019-09-25 | 2021-04-07 | 에보닉 오퍼레이션스 게엠베하 | 촉매 반응기 |
| CN115323316B (zh) * | 2022-08-16 | 2023-05-23 | 沈伟 | 一种泡沫镍铬合金及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0721994A2 (en) * | 1995-01-12 | 1996-07-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for preparing metallic porous body, electrode substrate for battery and process for preparing the same |
| RU2188880C2 (ru) * | 2000-05-11 | 2002-09-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Способ получения металлической пены |
| RU2003125636A (ru) * | 2001-01-16 | 2005-02-27 | Агс Тарон Инвестментс Инк. (Ca) Агс Тарон Инвестментс Инк. (Ca) | Способ получения металлической пены или металлокомпозитных объектов с улучшенными прочностными, термическими и звукопоглощающими совйствами |
| US20060034722A1 (en) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | Pan-Ting Hsueh | Sintered porous frame and its producing method |
| WO2007121659A1 (en) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Inco Advanced Technology Materials (Dalian) Co., Ltd | Porous metal materials with elliptic type pores and their manufacturing process |
| EP2650393A1 (en) * | 2010-12-08 | 2013-10-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Metallic porous body having high corrosion resistance and method for manufacturing same |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7607390A (nl) * | 1975-07-09 | 1977-01-11 | Montedison Spa | Werkwijze voor de vervaardiging van metallische en/of metaalkeramische en/of keramische spons. |
| JPH08225866A (ja) * | 1995-02-22 | 1996-09-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 三次元網状構造金属多孔体およびその製造方法 |
| EP1477578A1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-11-17 | Efoam S.A. | Method for producing a metal coated heavy metal foam |
| EP1963548A2 (fr) * | 2005-04-21 | 2008-09-03 | Michel Pillet | Procede de fabrication de mousse de metal |
| US20090081444A1 (en) * | 2005-05-30 | 2009-03-26 | Markus Kattannek | Porous metal foam body |
| KR100803214B1 (ko) * | 2006-06-28 | 2008-02-14 | 삼성전자주식회사 | 유기막을 채용한 전사필름 및 이를 이용한 금속막 형성방법 |
| US20080081007A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Mott Corporation, A Corporation Of The State Of Connecticut | Sinter bonded porous metallic coatings |
| KR20100061530A (ko) * | 2007-09-11 | 2010-06-07 | 그라프텍 인터내셔널 홀딩스 인코포레이티드 | 코팅된 탄소 발포체 물품 |
| US9005420B2 (en) * | 2007-12-20 | 2015-04-14 | Integran Technologies Inc. | Variable property electrodepositing of metallic structures |
| US9234294B2 (en) * | 2008-07-07 | 2016-01-12 | Modumetal, Inc. | Property modulated materials and methods of making the same |
| JP5574761B2 (ja) * | 2009-04-17 | 2014-08-20 | 国立大学法人山形大学 | 被覆銀超微粒子とその製造方法 |
| JP2012033423A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 金属多孔体およびその製造方法、それを用いた電池 |
| JP2012082483A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 金属多孔体とその製造方法、および溶融塩電池 |
| JP5691107B2 (ja) * | 2011-01-17 | 2015-04-01 | 富山住友電工株式会社 | 高耐食性を有する金属多孔体及びその製造方法 |
| EP3216522A1 (en) * | 2013-02-06 | 2017-09-13 | Alantum Europe GmbH | Surface modified metallic foam body, process for its production and use thereof |
| EP2883632B1 (en) * | 2013-12-10 | 2017-07-05 | Alantum Europe GmbH | Metallic foam body with controlled grain size on its surface, process for its production and use thereof |
-
2013
- 2013-12-10 EP EP13196540.2A patent/EP2883632B1/en active Active
- 2013-12-10 ES ES13196540.2T patent/ES2638091T3/es active Active
- 2013-12-10 DK DK13196540.2T patent/DK2883632T3/en active
-
2014
- 2014-07-14 CN CN201410334584.6A patent/CN104691046B/zh active Active
- 2014-12-10 WO PCT/EP2014/077276 patent/WO2015086703A1/en active Application Filing
- 2014-12-10 KR KR1020167015516A patent/KR20160096096A/ko active Application Filing
- 2014-12-10 RU RU2016127840A patent/RU2652674C2/ru active
- 2014-12-10 US US15/038,958 patent/US20170167041A1/en not_active Abandoned
- 2014-12-10 KR KR1020187012008A patent/KR102099169B1/ko active IP Right Grant
- 2014-12-10 CN CN201480066062.0A patent/CN105848811A/zh active Pending
-
2020
- 2020-07-24 US US16/937,803 patent/US20210010146A1/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0721994A2 (en) * | 1995-01-12 | 1996-07-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for preparing metallic porous body, electrode substrate for battery and process for preparing the same |
| RU2188880C2 (ru) * | 2000-05-11 | 2002-09-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Способ получения металлической пены |
| RU2003125636A (ru) * | 2001-01-16 | 2005-02-27 | Агс Тарон Инвестментс Инк. (Ca) Агс Тарон Инвестментс Инк. (Ca) | Способ получения металлической пены или металлокомпозитных объектов с улучшенными прочностными, термическими и звукопоглощающими совйствами |
| US20060034722A1 (en) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | Pan-Ting Hsueh | Sintered porous frame and its producing method |
| WO2007121659A1 (en) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Inco Advanced Technology Materials (Dalian) Co., Ltd | Porous metal materials with elliptic type pores and their manufacturing process |
| EP2650393A1 (en) * | 2010-12-08 | 2013-10-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Metallic porous body having high corrosion resistance and method for manufacturing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104691046B (zh) | 2017-12-22 |
| KR20180045073A (ko) | 2018-05-03 |
| CN104691046A (zh) | 2015-06-10 |
| CN105848811A (zh) | 2016-08-10 |
| US20170167041A1 (en) | 2017-06-15 |
| KR102099169B1 (ko) | 2020-04-09 |
| EP2883632B1 (en) | 2017-07-05 |
| ES2638091T3 (es) | 2017-10-18 |
| KR20160096096A (ko) | 2016-08-12 |
| EP2883632A1 (en) | 2015-06-17 |
| US20210010146A1 (en) | 2021-01-14 |
| DK2883632T3 (en) | 2017-10-16 |
| WO2015086703A1 (en) | 2015-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2652674C2 (ru) | Тело из металлической пены с контролируемой зернистостью поверхности, способ его производства и его применение | |
| US10596556B2 (en) | Surface modified metallic foam body, process for its production and use thereof | |
| KR102444992B1 (ko) | 금속 발포체를 포함하는 고정 촉매 층 | |
| TWI818924B (zh) | 製造經塑形之催化劑體的方法 | |
| WO2018054759A1 (de) | Verfahren zur aktivierung eines katalysatorfestbetts, das monolithische katalysatorformkörper enthält oder aus monolithischen katalysatorformkörpern besteht | |
| US20200009535A1 (en) | Silver catalyst system having a reduced pressure drop for the oxidative dehydrogenation of alcohols | |
| KR20220068221A (ko) | 금속 발포체 지지 촉매 및 이의 제조 방법 | |
| Fan et al. | Conformally anchoring nanocatalyst onto quartz fibers enables versatile microreactor platforms for continuous-flow catalysis | |
| CN109382084B (zh) | 一种介孔碳材料及其制备方法和应用 | |
| Reid et al. | Towards an advanced 3D-printed catalyst for hydrogen peroxide decomposition: development and characterisation | |
| JP2001522408A (ja) | 骨格柱状被膜 | |
| EP3344386B1 (en) | Process for the preparation of open-cell metal foams | |
| WO2020069972A1 (en) | Processes for carrying out chemical reactions in fluid phase in the presence of films comprising catalyst particles | |
| KR102568455B1 (ko) | 다공질 성형체 및 그의 제조 방법, α-올레핀 이량화용 촉매 및 그의 제조 방법, 및 α-올레핀 이량체의 제조 방법 | |
| Arzac et al. | Monolithic supports based on biomorphic SiC for the catalytic combustion of hydrogen | |
| KR101511449B1 (ko) | 메타아크롤레인 또는 메타아크릴산 제조용 촉매 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 촉매 | |
| WO2024108219A1 (en) | Dry reforming catalyst system | |
| Ji et al. | Study on liquid‐phase hydrogenation of paranitrotoluene over Ru‐based catalysts | |
| Protasova et al. | ZnO/Si and Pd/ZnO/Si nanowires grown by chemical vapour deposition for selective hydrogenation of acetylene alcohols | |
| JP2011127057A (ja) | 塗料組成物 |