WO2013100147A1 - 多孔質焼結体及び多孔質焼結体の製造方法 - Google Patents

多孔質焼結体及び多孔質焼結体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013100147A1
WO2013100147A1 PCT/JP2012/084188 JP2012084188W WO2013100147A1 WO 2013100147 A1 WO2013100147 A1 WO 2013100147A1 JP 2012084188 W JP2012084188 W JP 2012084188W WO 2013100147 A1 WO2013100147 A1 WO 2013100147A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
powder
fibrous
sintered
porous
sintering
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/084188
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
田中 茂雄
泰宏 鹿子
Original Assignee
太盛工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 太盛工業株式会社 filed Critical 太盛工業株式会社
Priority to EP12863618.0A priority Critical patent/EP2799166A4/en
Priority to US14/369,528 priority patent/US20150017464A1/en
Priority to JP2013551866A priority patent/JP6185391B2/ja
Publication of WO2013100147A1 publication Critical patent/WO2013100147A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/11Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1121Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
    • B22F3/1137Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers by coating porous removable preforms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/052Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/1017Multiple heating or additional steps
    • B22F3/1021Removal of binder or filler
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/11Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1103Making porous workpieces or articles with particular physical characteristics
    • B22F3/1112Making porous workpieces or articles with particular physical characteristics comprising hollow spheres or hollow fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/11Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1121Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/006Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of flat products, e.g. sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture 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
    • B22F7/002Manufacture 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0038Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by superficial sintering or bonding of particulate matter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/08Alloys with open or closed pores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10Processes characterised by the sequence of their steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00853Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in electrochemical cells or batteries, e.g. fuel cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6028Shaping around a core which is removed later
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/62Forming laminates or joined articles comprising holes, channels or other types of openings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8605Porous electrodes
    • H01M4/8621Porous electrodes containing only metallic or ceramic material, e.g. made by sintering or sputtering
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12153Interconnected void structure [e.g., permeable, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a porous sintered body. Specifically, the present invention relates to a porous sintered body having a high porosity and a high degree of freedom in shape.
  • porous metal sheets with a high porosity are not only used as electrode substrates for nickel metal hydride batteries and lithium batteries, and electrode substrates for fuel cells, but are also widely used for biomaterials, catalyst substrates, etc. ing.
  • the porous metal sheet has been obtained by forming a metal fiber into a sheet shape by compression molding or the like and then sintering it.
  • a uniform porous material is obtained by uniformly dispersing a fibrous raw material or a powdery raw material in a dispersion chamber of a filling device and dropping the raw material in a dispersed state onto a substrate disposed below.
  • Techniques for producing metal sheets have been proposed.
  • the metal porous sheet with a uniform porosity can be formed by the above method.
  • a fibrous metal or powder having a diameter of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m is used as a raw material, it is difficult to obtain a thin porous sheet having a thickness of several ⁇ m to several tens of ⁇ m.
  • the porous body is formed by using the above-mentioned fibrous metal or powdered metal having a size as a skeleton of the porous body as it is, depending on the shape and size of these members, the thickness and pores of the molded body The rate is determined. For this reason, it is difficult to correspond to a metal porous body having various forms and porosity.
  • the powder metal tends to sink downward in the dispersion. For this reason, it is difficult to form a porous sintered body having a constant composition in the thickness direction even if the density of the powder metal can be made constant.
  • the metal porous body When the metal porous body is used as a catalyst, it is the surface of the fibrous metal or powder metal that exhibits the catalytic action. In order to increase the surface area, it is necessary to reduce the diameter of the fibrous metal and the diameter of the powdered metal, but the shape retention during molding and sintering deteriorates. For this reason, when the skeleton of a porous body is formed directly from a fibrous metal or a powdered metal having a small size, a metal porous body having a required shape and porosity cannot be obtained.
  • the present invention solves the above problems, has a uniform porosity, can form a porous sintered body having a high degree of freedom in various shapes and porosity, and can extremely increase the porosity. It is an object to provide a porous sintered body.
  • the invention described in claim 1 of the present application is a porous sintered body formed by sintering powder, and has a hollow core having a form in which the entangled or knitted fibrous disappearance material has disappeared And a sintered wall portion continuous in the longitudinal direction of the core portion, and a void formed between the sintered wall portions. And is configured.
  • the invention of the present application holds the sinterable powder on the surface of the entangled or knitted fibrous disappearance material, causes the fibrous disappearance material to disappear, and sinters the powder retained on the fiber surface.
  • This relates to the porous sintered body formed by the above.
  • the porous sintered body according to the present invention comprises a hollow core portion formed by the disappearance of the fibrous disappearance material, and a sintered wall portion formed by sintering powder around the core portion. It is prepared for.
  • the sintered wall portion is formed so as to be continuous with the longitudinal direction of the core portion. That is, the said sintered wall part comprises the porous sintered compact corresponding to the outer periphery form and entanglement form of a fibrous vanishing material. For this reason, not only is it provided with a form that is continuous in the longitudinal direction of the fibrous vanishing material, but also voids are formed both inside and outside the sintered wall portion formed by sintering powder.
  • the thickness of the sintered wall can be set smaller by setting the particle size of the powder smaller. Thereby, the porosity and the surface area can be set to be extremely large.
  • the sintered wall portion can be configured such that the core portion and the gap portion communicate with each other through a defect portion.
  • the defect portion by making the core portion and the gap portion communicate with each other, not only the outer surface of the sintered wall portion but also the inner surface can be used. It becomes possible to greatly increase.
  • the defect portion can be easily adjusted by adjusting the amount of the powder laminated and the sintering temperature. For example, it is preferable to form the defect portion so as to be 50 to 20%.
  • the sintered wall portion can be formed by necking sintering the powder layered in one to three layers on the outer peripheral portion of the fibrous vanishing material. .
  • adopting the said structure it becomes possible to set the thickness of a sintered wall part very thin.
  • the formation ratio of the said defect part can be easily adjusted by adjusting sintering temperature.
  • the material and form of the fibrous disappearance material are not particularly limited as long as the material disappears before the sintering of the powder is completed.
  • chemical fibers such as rayon can be employed.
  • a porous body having the required dimensions and form can be obtained. And since it is sintered in a state where the powder is held on the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material, not only can a porous sintered body of various shapes be obtained, but also each part of the porous sintered body
  • the porosity of can be made constant. For example, from a sheet-like porous sintered body having a very small thickness to a thick three-dimensional porous sintered body, a porous sintered body having a certain porosity and a required form is formed. It becomes possible.
  • the material constituting the powder is not particularly limited. Moreover, the powder material comprised by mixing two or more materials can also be employ
  • the particle size of the powder is not particularly limited, but needs to be set to a size that can be held at a sinterable density around the fibrous disappearance material. That is, as in the invention described in claim 4, it is preferable to employ a powder having an average particle size of 1/5 to 1/50 of the diameter of the fibrous disappearance material.
  • the diameter of the powder is 1/5 or more of the diameter of the fibrous vanishing material, it is difficult to hold the powder around the fibrous vanishing material.
  • the diameter of the powder is 1/50 or less of the diameter of the fibrous vanishing material, the shape retention and strength after sintering and after sintering cannot be ensured.
  • the powder can include a first powder having a high sintering start temperature and a second powder having a low sintering start temperature.
  • the first powder and the second powder can be selected from different metal powders. Moreover, even if it is the same powder, sintering start temperature can be lowered
  • a temperature at which the sintering start temperature of the first powder is higher than the disappearance completion temperature of the fibrous disappearance material is adopted, and the second powder A sintering start temperature lower than the disappearance completion temperature of the fibrous disappearance material can be employed.
  • the first powder can be held in a form held on the outer peripheral portion of the fibrous disappearance material via the second powder. Thereafter, by sintering the first powders, the sintered powder can be sintered while being held along the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material.
  • the second powder can be attached to the outer periphery of the fibrous vanishing material simultaneously with the first powder.
  • the said 1st powder adhere to the outer periphery of a fibrous vanishing material, it can also be made to adhere with respect to a said 1st powder. Furthermore, it can also be comprised so that it may appear when the fibrous loss
  • the material constituting the second powder is not particularly limited. For example, metal powder can be employed. Further, in the fibrous vanishing material disappearing step and the sintering step, residual components, carbides, and the like generated in the process of disappearance of the fibrous vanishing material and the solvent component of the slurry can be used as the second powder. The second powder may be configured to remain after the first powder is sintered, or may be configured to disappear.
  • the invention described in claim 7 is such that the second powder is sintered in a stretched manner on the first powder.
  • the sintering start temperature of the second powder is set lower than the sintering start temperature of the first powder and the blending amount is set to a predetermined ratio, the second powder is applied to the first powder. Sintering can be performed.
  • the second powder can be sintered in a state in which the positional relationship of the first powder is maintained. This makes it possible to obtain a porous sintered body having a certain porosity.
  • the second powder is sintered on the first powder in a spanning manner, and the first powders are sintered together. Unstructured structures can be formed.
  • necking sintering it is possible to sinter with the surface of the first powder exposed, and sintering without hindering the catalytic function of the first powder. it can.
  • porous sintered body according to the present invention are not particularly limited.
  • a porous sintered body having various forms and dimensions can be obtained as long as it can be formed by entanglement or knitting of the employed fibrous disappearance material.
  • a sheet-like porous body having a thickness of 5 ⁇ m to 30 ⁇ m can be obtained as in the invention described in claim 10.
  • a fiber molded body having a complicated form or a three-dimensional form can also be formed by accumulating and entwining the fibrous disappearance material using a water flow or an air flow. And the porous sintered compact of a required form can be obtained by hold
  • the invention described in claim 11 comprises a plating layer on the outer periphery of the sintered wall.
  • corrugation corresponding to the form of sintered powder can be formed in a sintered wall part.
  • the plating layer is laminated on the irregularities, irregularities are also formed on the surface of the plating layer, and the area of the plating layer surface can be set very large.
  • the catalytic effect becomes very large.
  • the amount used can be reduced without lowering the catalyst function, so that the production cost can be reduced as compared with the conventional catalyst filter.
  • the method for forming the plating layer is not particularly limited, and various known methods can be employed.
  • the material and thickness which comprise a plating layer are not specifically limited, either.
  • the invention described in claim 12 comprises a sintered particle layer on the outer periphery of the sintered wall.
  • Nanoparticles are preferably employed as the fine particles.
  • metal fine particles of 20 nm to 900 nm can be employed.
  • the sintering temperature of the nanoparticles is much lower than the sintering temperature when sintering the sintered wall. For this reason, the fine particle sintered layer can be formed without changing the form of the sintered wall portion.
  • the fine particles constituting the fine particle sintered layer can be adhered by forming the above-mentioned porous sintered body and then impregnating the slurry containing the fine particles to eliminate the solvent component.
  • the material which comprises the said fine particle sintered layer is not specifically limited.
  • a catalytic metal such as platinum or rhodium can be employed.
  • the thickness of the fine particle sintered layer is not particularly limited.
  • a metal fine particle layer having a thickness of 20 nm to 900 nm or more can be formed.
  • the fine particle sintered layer can be obtained by melting and sintering fine particles or necking sintering by diffusion bonding. By carrying out necking sintering in the state where the fine particles remain, the surface area of the porous sintered body can be further increased.
  • the fine particle sintered layer can also be formed in a porous shape.
  • the invention described in claim 13 is formed by integrally sintering a plurality of porous bodies each holding a sinterable powder held on the outer periphery of an entangled or knitted fibrous disappearance material. It is a thing.
  • the porous sintered body according to the present invention is formed by forming a porous body holding a sintered powder on the outer peripheral surface of the entangled fibrous disappearance material and sintering the porous body.
  • a porous sintered body having a constant porosity and various three-dimensional shapes.
  • various processes can be given to the porous body before sintering. For example, drilling or bending can be performed. Moreover, it can also process after combining a several porous body.
  • the invention described in claim 14 is a method for producing a porous sintered body, in which a fibrous vanishing material forming step for forming a porous body in a desired form by entanglement or knitting of the fibrous vanishing material, Sintered powder adhering step for adhering sinterable powder to the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material, Fibrous vanishing material disappearing step for vanishing the fibrous vanishing material, and sintering the powder
  • the sinterable powder is sintered, and a defect portion for connecting the hollow core portion to the outside is formed in the sintered wall portion. can do.
  • the sintered wall portion is contracted by a predetermined amount to form a defect portion having a required shape and size. can do.
  • the defect portion By providing the defect portion, the core portion and the void portion are communicated with each other, and the surface area that can participate in the catalytic reaction or the like can be further increased.
  • the sintered powder adhering step it is preferable to adhere one to three layers of sintered powder on the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material.
  • a porous sintered body having a high porosity can be obtained by attaching one to three layers of sintered powder on the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material.
  • deletion part can be formed.
  • the adjacent powder is necked and sintered in the sintering step.
  • corrugation is formed in the surface of the said sintered wall part, and a porous sintered compact with a very large internal surface area can be obtained.
  • the necking sintering can be easily performed by setting the sintering temperature and time.
  • the above molding process is not particularly limited.
  • a method of forming paper such as a wet papermaking method or a method of forming a nonwoven fabric can be employed.
  • the powder adhering step is not particularly limited. For example, it can be carried out by immersing a molded body formed from the fibrous disappearance material in a slurry in which sintered powder is dispersed.
  • the molding step includes a slurry adjustment step of adjusting a slurry by mixing a fibrous disappearance material, the powder, and a dispersion in which these components can be dispersed and mixed, and the slurry And a papermaking step of forming a sheet-like formed body by a wet papermaking method, and the powder adhesion step is entangled by dehydrating and / or drying the sheet-like formed body containing the slurry. And a dehydration drying step of holding the powder on the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material.
  • the sintered powder adhering step is performed by adding a slurry in which a sinterable powder is dispersed in a porous body formed in a required form in the forming step.
  • the powder includes the first powder and the second powder having different sintering temperatures, and the sintering process includes the first powder.
  • the second powder Before starting the sintering, the second powder includes a first sintering step in which the second powder sinters over the first powder.
  • the invention described in claim 21 is such that the first sintering step is started before the fibrous disappearance material disappears.
  • the first powder can be held along the outer peripheral surface of the fibrous disappearance material. For this reason, it becomes possible to form the sintered wall along the outer peripheral surface of the said fibrous vanishing material.
  • the second powder need not be melted and may be joined so as to exhibit a required shape retaining force.
  • the first powder may be held by configuring the second powder to have a required adhesion force to the surface of the first powder by activating the surface by heating. .
  • the said 2nd powder is hold
  • the second powder can be attached to the outer periphery of the fibrous vanishing material together with the first powder in the sintered powder attaching step.
  • a sintered powder attaching step for attaching only the second powder can be performed separately.
  • the second powder may be included in the fibrous disappearance material.
  • it can be configured to include a second sintering step in which the first powder is sintered after the fibrous disappearance material disappears. Further, if necessary, the sintering process was stopped in a state where the first powder was not sintered, and the first powders that were not sintered to each other were transferred and sintered through the second powder. A porous sintered body of the form can also be formed.
  • the fibrous vanishing material forming step is a lamination step of laminating a plurality of fibrous vanishing materials in a required form, and / or a fibrous vanishing material processing step of processing the fibrous vanishing material. Is performed.
  • the molded body after the dehydration drying process is configured by holding a sinterable powder on the outer peripheral surface of the entangled fibrous disappearance material. For this reason, the molded object of a required form can be easily formed by combining and sintering several these molded objects.
  • maintains sintered powder can also be performed to what combined the several porous body which the entangled or knitted fibrous disappearance material. Further, the molded body can be subjected to processing such as perforation and bending.
  • the invention described in claim 24 is configured such that the sintered powder attaching step includes a plurality of steps of attaching different sintered powders.
  • the powder can be uniformly held on the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material by performing the plurality of steps.
  • a porous sintered body provided with a fine particle coating layer (a) is an electron micrograph showing a surface form when a fine particle sintered layer formed from Ni nanoparticles is provided, (b) is The electron micrograph which shows the surface form at the time of providing the fine particle sintered layer formed from Pt nanoparticle, (c) is the electron micrograph which shows the surface form at the time of not providing a fine particle layer.
  • FIG. 1 is an electron micrograph showing an example of a porous sintered body according to the present invention.
  • the present invention is applied to a porous sintered body formed of stainless steel powder.
  • the porous sintered body 1 includes a sintered wall portion 6 along the outer peripheral surface of the entangled fibrous vanishing material. As shown in FIG. 2, the porous sintered body 1 according to the present embodiment is held on the outer peripheral portion of each vanishing material in the porous body 3 formed in a predetermined shape by entanglement of the fibrous vanishing material 2. It is formed by sintering powder. In the present embodiment, the short fiber-like fibrous disappearance material 2 is entangled to form the porous body 3, but a continuous fiber can be knitted to form a sheet-like porous body.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view schematically showing a state in which the fibrous vanishing material 2 is entangled.
  • FIG. 4 schematically shows a state in which the powder 4 is held on the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material 2. In the present embodiment, 1 to 3 layers of powder 4 are laminated and held on the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material 2.
  • FIG. 4 shows a state in which one layer of spherical powder having the same diameter is attached for easy understanding.
  • the powder 4 is laminated and held in one to three layers, and the powder is not laminated uniformly in all parts, but in a range of one to three layers. It's enough. Moreover, there may be a part where powder is not laminated in a part or a considerable part.
  • FIG. 5 schematically shows a cross section of the fibrous vanishing material holding the powder.
  • the powder 4 is held along the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material 2.
  • the cross section of the fibrous disappearance material 2 and the powder 4 is drawn in a circular shape, it is not limited to this.
  • the relative sizes of the fibrous vanishing material 2 and the powder 4 are not limited to those shown in the drawing, and any material can be used as long as it can be held along the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material.
  • FIG. 6 shows a cross section along the axial direction of the fibrous vanishing material 2. As shown in this figure, the powder 4 is held along the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material 2, and there is a portion 2a where the powder is not held at a predetermined portion.
  • the heating temperature and time are set so that the adjacent powders are first necked and sintered.
  • Adjacent powders 4 are sintered in a state where the contact portions are melted and integrated, and part of the outer shape of each powder remains.
  • Necking sintering enables diffusion bonding of powders at a temperature lower than the temperature at which the powders are melt-sintered. For this reason, even when the fibrous vanishing material disappears at a temperature lower than the melting temperature of the powder, the sintering proceeds with the powder held in a form along the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material 2. be able to.
  • a porous sintered body 1 shown in FIG. 7 is formed by sintering a hollow core portion 5 having a form in which the interlaced fibrous disappearance material 2 has disappeared, and powder 4 around the core portion 5.
  • the sintered wall portion 6 and the gap portion 7 formed between the sintered wall portions 6 are configured.
  • a defect portion 9 is formed in a portion 2 a where the powder 4 does not exist in the outer peripheral portion of the fibrous vanishing material 2.
  • the sintered wall 6 is entirely formed in a cylindrical shape along the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material 2, but the defect 9 is formed in some places, and the hollow is passed through the defect 9.
  • the core portion 5 and the gap portion 7 are communicated with each other.
  • the porous sintered body 1 is composed of a sintered wall portion 6 that is formed by sintering powder 4 held in layers 1 to 3 on the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material 2, so that the voids
  • the part 7 is formed in a form substantially corresponding to the porous body 3 formed from the fibrous vanishing material 2.
  • the sintered wall portion 6 is configured such that the core portion 5 and the gap portion 7 communicate with each other through the defect portion 9, both the inside and the outside of the sintered wall portion 6 are empty. It becomes a hole.
  • the porous sintered compact 1 provided with the porosity larger than the porosity of the porous body 3 formed by making the said fibrous disappearance material 2 entangled can be obtained.
  • both the inner side and the outer side of the sintered wall 6 are surfaces, the porous sintered body 1 having a very large surface area can be formed.
  • cocoon fibers having a diameter of about 20 ⁇ m and an average fiber length of 5 mm were employed, and a sheet-like porous body having a thickness of about 20 ⁇ m was formed by a wet papermaking method.
  • the material and form of the fibrous disappearance material are not particularly limited as long as they disappear before the powder 4 is completely sintered. Not only natural fibers such as Mitsumata and Kozo but also chemical fibers such as polyester, polyethylene, rayon, acrylic and pulp can be employed. Further, the fiber diameter and the fiber length are not particularly limited as long as a porous body having a required form can be formed by entanglement. For example, a molded body made of endless fibers formed by electrospinning or the like can be employed. Even if the fibrous vanishing material 2 disappears before the sintering due to melting of the powder 4 starts, the form of the sintered wall portion 6 is maintained by diffusion bonding of the powder. In this state, the powder 4 can be sintered.
  • the molding process for forming the porous body 3a from the fibrous disappearance material 2 is not particularly limited.
  • a sheet-like porous body can be formed by a wet papermaking method.
  • the porous body formed by nonwoven fabric formation techniques, such as a needle punch, can also be employ
  • a porous body formed into a three-dimensional shape by entanglement of fibers using an air flow or the like can also be employed. By selecting the dimensions and form of the fibrous vanishing material and setting the entanglement form, a porous body having the required dimensions and form can be obtained.
  • a cloth-like porous body formed by knitting fibers can also be employed.
  • the porous material having various shapes is sintered. Not only can the sintered body 1 be obtained, but also the porosity of each part of the porous sintered body 1 can be made constant. For example, from a sheet-like porous sintered body having a very small thickness to a thick three-dimensional porous sintered body, a porous sintered body having a certain porosity and a required form is formed. It becomes possible.
  • the material constituting the powder 4 is not particularly limited. For example, not only metals such as nickel and copper but also ceramic powder can be employed. Moreover, the powder comprised by mixing two or more powder materials can also be employ
  • stainless steel powder having an average diameter (average particle size) of 3 ⁇ m is used as the powder 4, but the particle size of the powder is not particularly limited. It is preferable to adopt a size that can be sinterably arranged and held around the fibrous vanishing material 2, for example, an average of 1/5 to 1/50 of the diameter of the fibrous vanishing material 2 It is preferable to employ a powder 4 having a particle size. When the diameter of the powder 4 is 1/5 or more of the diameter of the fibrous vanishing material 2, it is difficult to hold the powder around the fibrous vanishing material 2. On the other hand, when the diameter of the powder 4 is 1/50 or less of the diameter of the fibrous vanishing material 2, shape retention and strength after sintering and after sintering cannot be ensured.
  • the sintered powder adhering step for holding the powder 4 on the outer peripheral portion of the fibrous vanishing material 2 is not particularly limited.
  • the powder By immersing the porous body 3a formed by entanglement of the fibrous vanishing material in a slurry mixed with the powder to be sintered, the powder can be held on the outer peripheral portion of the fibrous vanishing material 2. it can.
  • a metal powder at a predetermined concentration in a binder-dissolved aqueous solution such as carboxymethylcellulose
  • immersing the porous body 3a formed from the fibrous vanishing material 2 and then dehydrating or naturally drying, A porous body in which metal powder is held on the outer peripheral portion of the fibrous vanishing material 2 can be obtained.
  • the concentration and immersion time of the metal powder in the sintered powder adhesion step the amount of adhesion of the metal powder can be adjusted.
  • the powder 4 is mixed into the slurry in which the fibrous disappearance material 2 is mixed, so that the fibrous disappearance material is entangled and at the same time the powder is It can also be held on the outer periphery of the fibrous vanishing material 2.
  • the above-mentioned fibrous disappearance material composed of the soot according to the present embodiment can be disappeared by heating to about 500 ° C. and performing the disappearance material disappearance step. Further, the powder 4 can be necked and sintered by heating to about 800 ° C. and performing a sintering process. The pore formation sintering step and the sintering step can be performed continuously or separately. In addition, the temperature which performs a lost material disappearance process and a sintering process can be set according to each material.
  • the porous sintered body according to the first embodiment described above the powder 4 is adhered to the most part of the outer peripheral portion of the fibrous vanishing material 2 and sintered.
  • the porous sintered body can be formed by attaching the powder 24 to a part of the outer peripheral portion of the vanishing material 22.
  • the porous sintered body 200 is formed. Can be formed. Further, in this case, since the adjacent powder 24 agglomerates in the process of the disappearance of the fibrous disappearance material 22, as shown in FIG. 9, a porous sintered body having a large ratio of the defect portion can be formed. it can.
  • the porous sintered body 300 according to the third embodiment is obtained by attaching two types of powder to the outer peripheral portion of the fibrous vanishing material 32 and sintering it. Note that the fibrous vanishing material 32, the sintered powder adhering step, and the like are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing a powder adhesion mode, and is a cross-sectional view corresponding to FIG.
  • the size of the first powder 34a and the second powder 34b is preferably set to a size that allows the second powder 34b to enter the gap between the first powder 34a.
  • the second powder 34b having an average particle size of 1/10 or less of the average particle size of the first powder 34a.
  • the blending ratio of the first powder 34a and the second powder 34b is set to be equal to or less than the ratio satisfying the gap between the first powder 34a.
  • the sintering start temperature of the first powder 34a is set higher than the disappearance completion temperature of the fibrous disappearance material 32, and the sintering start temperature of the second powder 34b is set to the fibrous disappearance. It is set lower than the disappearance completion temperature of the material 32.
  • a stainless steel powder can be used as the first powder 34a, and silver can be used as the second powder 34b.
  • the disappearance of the fibrous disappearance material 32 starts, and the disappearance material disappearance step is performed.
  • a first sintering step is performed in which the second powder 34 b is sintered in a stretched manner on the first powder 34 a.
  • a part of the fibrous vanishing material 32 remains without disappearing, so that the second powder 34b is in a state where the position of the first powder 34a is maintained.
  • the powder 34a is sintered in a stretched manner.
  • the first powder before the disappearance of the fibrous disappearance material 32 is achieved.
  • 34a can be fixed while being held on the outer peripheral portion of the fibrous vanishing material 32 via the second powder 34b. After that, by sintering the first powders 34a, the sintered powder can be sintered while being held along the outer peripheral surface of the fibrous vanishing material. For this reason, a porous sintered body with high shape accuracy can be formed.
  • the temperature at which the diffusion bonding of the second powder 34b starts is set lower than the disappearance completion temperature of the fibrous vanishing material 32. It becomes possible to do. Thereby, the 1st powder 34a can be sintered in the state where the form of the sintered wall part is maintained.
  • the particle size of the second powder 34b is preferably set to 1/10 or less of the particle size of the first powder 34a. As the particle size decreases, the activity of the powder surface increases and sintering can be started at a low temperature.
  • the second sintering step for sintering the first powder 34a is performed.
  • the second powder can be stopped without being sintered.
  • the first powder 34a is a porous sintered body that is sintered in a stretched manner by the second powder 34b.
  • the sintering temperature becomes high, and other metal materials may not be blended.
  • the second powder 34b is sintered in a spanning manner over the first powder 34a, and a structure is formed in which the first powders are not sintered with each other. Can do. For this reason, it becomes possible to sinter in a state where most of the surface of the first powder 34a is exposed, and it is possible to sinter without inhibiting the catalytic function and the like of the first powder 34a. .
  • the second powder 34b can be attached to the outer periphery of the fibrous vanishing material 32 together with the first powder in the sintered powder attaching step.
  • a sintered powder attaching process for attaching only the second powder 34b can be performed separately.
  • the second powder may be included in the fibrous disappearance material.
  • the material constituting the second powder is not particularly limited.
  • residual components, carbides, and the like generated in the process of disappearance of the fibrous vanishing material and the solvent component of the slurry can be used as the second powder.
  • the second powder may be configured to remain after the first powder is sintered, or may be configured to disappear.
  • FIG. 13 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • a plurality of sheet-like porous bodies 43a and 43b formed from a fibrous vanishing material holding powder are laminated and sintered together.
  • a porous sintered body having a different internal composition can be obtained by combining a plurality of porous bodies 53a and 53b entangled in different powders or different forms.
  • FIG. 15 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • a Cu plating layer is provided on the outer peripheral surface of the porous sintered body described above.
  • the method for forming the plating layer and the thickness of the plating layer are not particularly limited.
  • a plating layer having a thickness of about 1 ⁇ m can be formed using known electroplating.
  • FIG. 15 (a) is an electron micrograph showing a surface form without a plating layer on the right side and a surface form with a Cu plating layer formed on the left side.
  • FIG. 15B is an electron micrograph of a cross section of the porous sintered body on which the plating layer is formed.
  • FIG. 15C is an elemental analysis photograph by EDX of the cross section shown in FIG. As shown in FIG. 15C, the Cu plating layer is mapped with a substantially uniform thickness around the periphery where the Fe component, which is the basic component of the porous sintered body, is mapped.
  • FIG. 16 shows a sixth embodiment of the present invention.
  • a fine particle sintered layer is provided on the outer peripheral surface of the porous sintered body described above.
  • the fine particle sintered layer can attach fine particles to the surface of the porous body by immersing the sintered metal porous body in a slurry containing fine particles, and then removing the solvent by drying or the like. Thereafter, the fine particles can be fixed to the outer peripheral surface of the porous sintered body by heating to the sintering temperature of the fine particles.
  • FIG. 16C shows the surface form of the porous sintered body not provided with the fine particle sintered layer.
  • FIG. 16A shows the surface form of the fine particle sintered layer when Ni fine particles having an average particle size of 300 nm are formed on the surface of the porous sintered body with a thickness of 900 nm.
  • FIG. 16B shows the surface form of the fine particle sintered layer when Ni fine particles having an average particle size of 30 nm are formed on the surface of the porous sintered body with a thickness of 100 nm.
  • the sintering is performed with at least a part of the form of fine particles remaining on the surface of the fine particle sintered layer. For this reason, the unevenness
  • metal nanoparticles as the fine particles.
  • nanoparticles having an average particle diameter of 20 nm to 900 nm can be attached with a thickness of 20 nm to 900 nm or more.
  • the metal nanoparticles have extremely high surface activity and can be sintered at a temperature lower than the temperature at which the porous sintered body is sintered. For this reason, the said fine particle sintered layer can be provided in the state which maintained the form of the sintered wall part.
  • the Ni fine particle sintered layer can be sintered at 600 ° C. In the case of a Pt fine particle sintered layer, it can be sintered at 100 ° C.
  • a sheet-like porous body is used, but the present invention is not limited to this.
  • the kind of fibrous vanishing material and powder is not limited, and various sintered powders can be employed.
  • these powders can be held on the fibrous disappearance material in a single sintered powder attaching step, or a plurality of sintered powders can be attached. A process can also be performed.
  • porous sintered body that has a uniform porosity, has a high degree of freedom in shape, can form porous sintered bodies having various forms and porosity, and can extremely increase the porosity.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

 均一な空孔率を有するとともに、形状の自由度が高く種々の形態や空孔率の多孔質焼結体を形成できるとともに、空孔率を極めて大きくできる多孔質焼結体を提供するために、多孔質焼結体は、粉体4を焼結して形成された多孔質焼結体1であって、交絡又は編成された繊維状消失材2を消失させた形態を有する中空状の芯部5と、上記芯部の周りに保持させた粉体を焼結して形成されるとともに、上記芯部の長手方向に連なる焼結壁部6と、上記焼結壁部間に形成された空隙部7とを備えて構成される。

Description

多孔質焼結体及び多孔質焼結体の製造方法
 本願発明は、多孔質焼結体に関する。詳しくは、高い空孔率を有するとともに、形状の自由度が高い多孔質焼結体に関する。
 たとえば、空孔率の大きな多孔質金属シートは、ニッケル水素電池やリチウム電池用の電極基材や、燃料電池の電極基材として用いられるばかりでなく、生体材料、触媒基材等に幅広く利用されている。
 従来、上記多孔質金属シートは、金属繊維を圧縮成形等することによりシート状に成形し、その後焼結することにより得られていた。しかしながら、上記手法では、金属繊維の密度を均一に設定するのが困難であり、均一な空孔率を有する多孔質金属シートを得ることが困難であった。
 上記問題を解決するため、繊維状原料や粉体状原料を充填装置の分散室内で均一に分散させ、分散状態にある原料を下方に配置した基材上に落下させることにより、均一な多孔質金属シートを製造する手法が提案されている。
特開2007-262571号
 上記手法によって、空孔率が均一の金属多孔質シートを形成できる。しかしながら、原料として、直径が10μm~100μmの繊維状の金属や粉体を用いているため、数μm~数10μmの厚みを有する薄い多孔質シートを得ることは困難である。一方、上記繊維状金属を、空孔率を一定に保持しながら数mm~数10mmの大きな厚みに形成することも困難であり、形成できる成形体の形状が限定される。このため、多孔質焼結体の形状の自由度が低くなる。
 また、多孔質体の骨格となる寸法の上記繊維状金属や粉体状金属を、そのまま用いて多孔質体を形成しているため、これら部材の形態や寸法によって、成形体の厚みや空孔率が決定される。このため、種々の形態や空孔率を備える金属多孔質体に対応するのは困難である。
 さらに、粉体状金属は分散液中で下方に沈下しやすい。このため、粉体状金属を面方向の密度を一定にすることはできても、厚み方向の組成が一定の多孔質焼結体を形成するのは困難である。
 金属多孔質体を触媒として利用する場合、触媒作用を発揮するのは上記繊維状金属や粉体状金属の表面である。表面積を大きくするためには、上記繊維状金属の直径や粉体状金属の直径を小さくする必要があるが、成形や焼結の際の保形性が悪くなる。このため、寸法が小さい繊維状金属や粉体状金属から多孔質体の骨格を直接形成すると、所要の形状や空孔率を有する金属多孔質体を得ることができない。
 本願発明は、上記問題を解決し、均一な空孔率を有するとともに、形状の自由度が高く種々の形態や空孔率の多孔質焼結体を形成できるとともに、空孔率を極めて大きくできる多孔質焼結体を提供することを課題とする。
 本願の請求項1に記載した発明は、粉体を焼結して形成された多孔質焼結体であって、交絡又は編成された繊維状消失材を消失させた形態を有する中空状の芯部と、上記芯部の周りに保持させた粉体を焼結して形成されるとともに、上記芯部の長手方向に連なる焼結壁部と、上記焼結壁部間に形成された空隙部とを備えて構成される。
 本願発明は、交絡又は編成された繊維状消失材の表面に焼結可能な粉体を保持させ、上記繊維状消失材を消失させるとともに、上記繊維表面に保持された粉体を焼結させることにより形成された多孔質焼結体に係るものである。
 本願発明に係る多孔質焼結体は、上記繊維状消失材が消失することにより生じる中空の芯部と、上記芯部の周りにおいて粉体を焼結して形成された焼結壁部とを備えて構成される。上記焼結壁部は、上記芯部の長手方向に連なるように形成されている。すなわち、上記焼結壁部は、繊維状消失材の外周形態及び交絡形態に対応した多孔質焼結体を構成している。このため、上記繊維状消失材の長手方向に連なった形態を備えるだけでなく、粉体を焼結して構成される上記焼結壁部の内側と外側の双方に空隙が形成される。したがって、上記繊維状消失材を交絡あるいは編成して形成される多孔質体の空孔率より大きい空孔率を備える多孔質焼結体を得ることができる。さらに、上記焼結壁部の内側と外側が表面となるため、非常に大きな表面積を有する多孔質焼結体を形成できる。
 また、本願発明では、上記粉体の粒度を小さく設定することにより、上記焼結壁部の厚みをより小さく設定することもできる。これにより、空孔率や表面積を極めて大きく設定することも可能となる。
 請求項2に記載した発明のように、上記焼結壁部を、欠損部を介して上記芯部と上記空隙部とが連通するように構成することができる。上記欠損部においては、上記芯部と上記空隙部とを連通させることにより、上記焼結壁部の外面のみならず内面を利用することが可能となり、触媒等として利用する場合に、反応面積を大幅に増加させることが可能となる。上記欠損部は、上記粉体の積層量及び焼結温度を調節することにより容易に調節することができる。たとえば、上記欠損部を50~20%となるように形成するのが好ましい。
 請求項3に記載した発明のように、上記焼結壁部は、上記繊維状消失材の外周部に1層~3層積層された上記粉体を、ネッキング焼結して構成することができる。上記構成を採用することにより、焼結壁部の厚みを非常に薄く設定することが可能となる。また、焼結温度を調節することにより、上記欠損部の形成割合を容易に調節できる。
 また、ネッキング状に上記粉体を焼結すると、上記粉体に応じた凹凸が焼結壁部に形成される。このため、多孔質体内の表面積を大きくすることが可能となる。また、上記粉体の形態が保持されるため、焼結の際の収縮量を小さくすることが可能となり、形状精度や寸法精度の高い多孔質焼結体を得ることができる。さらに、ネッキング焼結を拡散接合によって生じさせることにより、溶融による焼結に比べてはるかに低い温度で粉体を焼結させることが可能となる。この結果、上記繊維状消失材が消失する前に各粉体を結合させて繊維状消失材の外周面に固定し、繊維状消失材が消失した後、溶融による焼結が生じるまで、繊維状消失材の長手方向に連なった壁部の形態を保持させることが可能となる。
 上記繊維状消失材の材料及び形態は、上記粉体の焼結が完了するまでに消失するものであれば、特に限定されることはない。みつまた、こうぞ等の天然繊維のみならず、レーヨン等の化学繊維を採用することができる。
 上記繊維状消失材の寸法及び形態を選定するとともに交絡又は編成形態を設定することにより、所要の寸法及び形態の多孔質体を得ることができる。そして、この繊維状消失材の外周面に粉体が保持された状態で焼結されるため、種々の形状の多孔質焼結体を得ることができるばかりでなく、多孔質焼結体の各部の空孔率を一定にすることができる。たとえば、厚さが非常に小さいシート状多孔質焼結体から、厚みのある3次元多孔質焼結体まで、一定の空孔率を備えるとともに所要の形態を備える多孔質焼結体を形成することが可能となる。
 上記粉体を構成する材料も特に限定されることはない。また、2以上の材料を混合して構成される粉体材料を採用することもできる。また、焼結する粉体と焼結しない粉体を混合したものを採用することもできる。
 上記粉体の粒度も特に限定されることはないが、上記繊維状消失材の周りに、焼結可能な密度で保持できる大きさに設定する必要がある。すなわち、請求項4に記載した発明のように、上記繊維状消失材の直径の1/5~1/50の平均粒度を有する粉体を採用するのが好ましい。
 上記粉体の直径が、繊維状消失材の直径の1/5以上であると、上記繊維状消失材の周りに粉体を保持することが困難である。一方、上記粉体の直径が、繊維状消失材の直径の1/50以下であると、焼結する際や焼結後の保形性や強度を確保できない。
 請求項5に記載した発明のように、上記粉体を、焼結開始温度の高い第1の粉体と、焼結開始温度が低い第2の粉体を含んで構成することができる。焼結開始温度の異なる粉体を採用することにより、焼結する際の保形性を確保することができる。
 上記第1の粉体と上記第2の粉体とを、異なる金属粉体から選定することができる。また、同一の粉体であっても、粒度を異ならせることにより焼結開始温度を低下させることができる。たとえば、請求項9に記載した発明のように、上記第2の粉体として、上記第1の粉体の平均粒径の10分の1以下の平均粒径を備えるものを採用することにより、表面活性が高まり、焼結開始温度を低下させることが可能となる。また、焼結開始温度は、粉体の溶融温度である必要はなく、第1の粉体に対して所要の保形性を発揮できる温度であれば良い。たとえば、表面活性が高まると第1の粉体と第2の粉体の接触部分に拡散による付着力が発生して、粉体が溶融しなくとも、繊維状消失材の長手方向に連なった形態における保形性を確保することが可能となる。
 さらに、請求項6に記載した発明のように、上記第1の粉体の焼結開始温度が、上記繊維状消失材の消失完了温度より高いものを採用するとともに、上記第2の粉体の焼結開始温度が、上記繊維状消失材の消失完了温度より低いものを採用することができる。
 焼結温度が高い粉体を採用した場合、上記粉体が焼結を開始するまでに、上記繊維状消失材が完全に消失するため、上記繊維状消失材の外周に沿った位置に保持した状態で焼結できなくなる場合がある。このような状態で焼結すると、焼結壁部の変形が大きくなり、所要の空孔率や所要の形態を備えた多孔質焼結体を得ることができなくなる恐れがある。 
 第2の粉体として、上記繊維状消失材の消失完了温度より焼結開始温度が低いもの、あるいは、表面特性による凝集力によって粉体同士を結合できるものを採用することにより、上記繊維状消失材が消失した後に、上記第1の粉体を、第2の粉体を介して、上記繊維状消失材の外周部に保持した形態で保持することが可能となる。その後、上記第1の粉体同士の焼結を行うことにより、焼結粉体を上記繊維状消失材の外周面に沿って保持した状態で焼結することが可能となる。上記第2の粉体は、上記第1の粉体と同時に上記繊維状消失材の外周に付着させることができる。また、上記第1の粉体を繊維状消失材の外周に付着させた後に、上記第1の粉体に対して付着させることもできる。さらに、上記繊維状消失材に含ませる、繊維状消失材が消失する際に出現するように構成することもできる。上記第2の粉体を構成する材料は特に限定されることはない。たとえば、金属粉体を採用することができる。また、繊維状消失材消失工程や焼結工程において、繊維状消失材やスラリーの溶媒成分が消失する過程において生じる残滓成分や炭化物等を上記第2の粉体として利用することもできる。上記第2の粉体は、上記第1の粉体が焼結した後に残留するように構成することもできるし、消失させるように構成することもできる。
 請求項7に記載した発明は、上記第2の粉体が、上記第1の粉体に掛け渡し状に焼結されているものである。第2の粉体の焼結開始温度を第1の粉体の焼結開始温度より低く設定するとともに、配合量を所定の割合に設定すると、第2の粉体を第1の粉体に掛け渡し状に焼結させることができる。この構成を採用すると、第1の粉体が高い焼結開始温度を有する場合であっても、第2の粉体によって上記第1の粉体の位置関係を保持した状態で焼結することが可能となり、一定の空孔率を備える多孔質焼結体を得ることができる。
 さらに、焼結しにくい、あるいは焼結しない粉体から多孔質焼結体を形成したい場合がある。たとえば、焼結温度が非常に高い機能性セラミック粉体を焼結したい場合、焼結温度が高くなり、他の金属材料等を配合できなくなる場合が考えられる。本願発明では、請求項8に記載した発明のように、上記第2の粉体を、上記第1の粉体に掛け渡し状に焼結するとともに、上記第1の粉体同士が互いに焼結されていない構造を形成することができる。しかも、ネッキング焼結することにより、第1の粉体の表面を露出させた状態で焼結することが可能となり、第1の粉体の触媒機能等を阻害することなく、焼結することができる。
 本願発明に係る多孔質焼結体の形態及び寸法は特に限定されることはない。採用される繊維状消失材を交絡あるいは編成して形成できるものであれば、種々の形態及び寸法の多孔質焼結体を得ることができる。たとえば、湿式抄紙法を利用すると、請求項10に記載した発明のように、厚み5μm~30μmのシート状の多孔質体を得ることが可能となる。
 一方、水流や空気流を利用して上記繊維状消失材を集積して交絡させることにより、複雑な形態や、立体的な形態の繊維成形体を形成することもできる。そして、上記各繊維の表面に焼結体を保持させることにより、所要の形態の多孔質焼結体を得ることができる。 
 請求項11に記載した発明は、上記焼結壁部の外周にメッキ層を備えて構成したものである。粉体をネッキング焼結させることにより焼結壁部に焼結粉体の形態に対応する凹凸を形成することができる。メッキ層は、上記凹凸の上に積層形成されるため、メッキ層の表面にも凹凸が形成され、メッキ層表面の面積を非常に大きく設定できる。この構成によって、白金等の触媒層をメッキ層として設けた場合には、触媒効果が非常に大きくなる。また、貴金属触媒の場合、触媒機能を低下させることなく使用量を低減させることができるため、従来の触媒フィルターに比べての製造コストを低減させることもできる。上記メッキ層を形成する手法は特に限定されることはなく、既知の種々の手法を採用できる。また、メッキ層を構成する材料や厚みも特に限定されることはない。
 請求項12に記載した発明は、上記焼結壁部の外周に微粒子焼結層を備えて構成したものである。上記微粒子として、ナノ粒子を採用するのが好ましい。たとえば、20nm~900nmの金属微粒子を採用できる。ナノ粒子の焼結温度は、上記焼結壁部を焼結する際の焼結温度に比べてはるかに低い。このため、上記焼結壁部の形態を変更することなく、上記微粒子焼結層を形成することができる。
 上記微粒子焼結層を構成する微粒子は、上述した多孔質焼結体を形成した後に、微粒子を含むスラリーを含浸させ、溶媒成分を消失させることにより、付着させることができる。上記微粒子焼結層を構成する材料は特に限定されることはない。たとえば、白金やロジウム等の触媒金属を採用することができる。また、上記微粒子焼結層の厚みも特に限定されることはない。たとえば、20nm~900nm以上の厚みの金属微粒子層を形成できる。
 上記微粒子焼結層は、微粒子を溶融焼結することもできるし、拡散接合によるネッキング焼結することもできる。上記微粒子の形態が残った状態でネッキング焼結させることにより、多孔質焼結体の表面積をさらに増加させることができる。また、上記微粒子焼結層を多孔質状に形成することもできる。
 請求項13に記載した発明は、交絡あるいは編成された繊維状消失材の外周部に焼結可能な粉体を保持させた多孔質体を、複数組み合わせて一体的に焼結することにより形成されたものである。
 本願発明に係る多孔質焼結体は、交絡する繊維状消失材の外周面に焼結粉体を保持させた多孔質体を形成し、これを焼結することにより形成される。この手法を採用すると、空孔率が一定で種々の3次元形状を有する多孔質焼結体を得ることが可能となる。また、焼結前の多孔質体に種々の加工を施すことができる。たとえば、孔開け加工や折り曲げ加工等を施すことができる。また、複数の多孔質体を組み合わせた後に、加工を施すこともできる。
 請求項14に記載した発明は、多孔質焼結体の製造方法であって、繊維状消失材を交絡させあるいは編成して所要の形態の多孔質体を形成する繊維状消失材成形工程と、上記繊維状消失材の外周表面に焼結可能な粉体を付着させる焼結粉体付着工程と、上記繊維状消失材を消失させる繊維状消失材消失工程と、上記粉体を焼結することにより、上記繊維状消失材が消失して形成される中空芯部と、上記粉体を焼結して形成される焼結壁とを備える多孔質焼結体を形成する焼結工程とを含んで構成される多孔質焼結体の製造方法に係るものである。
 請求項15に記載した発明のように、上記焼結工程において、上記焼結可能な粉体を焼結させるとともに、上記焼結壁部に、上記中空芯部を外部と連結させる欠損部を形成することができる。
 たとえば、上記焼結可能な粉体の積層厚み、上記焼結温度、あるいは焼結時間を調節することにより、上記焼結壁部を所定量収縮させ、所要の形態や大きさの欠損部を形成することができる。上記欠損部を設けることにより、上記芯部と上記空隙部とが連通させられ、触媒反応等に関与できる表面積をさらに増大させることができる。
 請求項16に記載した発明のように、上記焼結粉体付着工程において、上記繊維状消失材の外周表面に1層~3層の焼結粉体を付着させるのが好ましい。繊維状消失材の外周面に1層~3層の焼結粉体を付着させることにより、空孔率の大きな多孔質焼結体を得ることができる。また、所要の欠損部を形成できる。
 請求項17に記載した発明のように、上記焼結工程において、隣接する粉体をネッキング焼結させるのが好ましい。これにより、上記焼結壁部の表面に凹凸が形成され、内部の表面積が非常に大きな多孔質焼結体を得ることができる。上記ネッキング焼結は、焼結温度及び時間を設定することにより容易に行うことができる。
 上記成形工程は特に限定されることはない。たとえば、シート状成形体を形成する場合、湿式抄紙法等の紙を形成する手法や、不織布を形成する手法を採用することができる。また、上記粉体付着工程も特に限定されることはない。たとえば、焼結粉体を分散させたスラリーに上記繊維状消失材から形成された成形体を浸漬等することにより行うことができる。
 請求項18に記載した発明は、上記成形工程が、繊維状消失材と、上記粉体と、これら成分を分散して混入できる分散液とを混合してスラリー調整するスラリー調整工程と、上記スラリーから湿式抄紙法によってシート状形成体を成形する抄紙工程とを含んで行われるとともに、上記粉体付着工程が、上記スラリーを含む上記シート状成形体を脱水及び/又は乾燥することにより、交絡する上記繊維状消失材の外周表面に上記粉体を保持させる脱水乾燥工程とを含んで行われるものである。
 また、請求項19に記載した発明のように、上記焼結粉体付着工程を、上記成形工程において所要の形態に成形された多孔質体に、焼結可能な粉体を分散させたスラリーを含浸させる含浸工程と、上記スラリーを含む上記成形体を脱水及び/又は乾燥することにより、交絡する上記繊維状消失材の外周表面に上記粉体を保持させる脱水乾燥工程とを含んで行うことができる。
 請求項20に記載した発明は、上記粉体を、焼結温度の異なる第1の粉体と第2の粉体を含んで構成するとともに、上記焼結工程を、上記第1の粉体が焼結を開始する前に、上記第2の粉体が上記第1の粉体に掛け渡し状に焼結する第1の焼結工程を含んで行うものである。
 請求項21に記載した発明は、上記第1の焼結工程を、上記繊維状消失材が消失する前に開始するようにしたものである。上記第1の焼結工程を、上記繊維状消失材が消失するまでに開始させることにより、上記繊維状消失材の外周面に沿って上記第1の粉体を保持することが可能となる。このため、上記繊維状消失材の外周面に沿う焼結壁を形成することが可能となる。なお、上記第1の焼結工程は、上記第2の粉体が溶融する必要はなく、所要の保形力が発揮できるように接合されればよい。たとえば、加熱によって表面が活性化されて、第2の粉体が第1の粉体の表面に対して所要の付着力が生じるように構成することにより、上記第1の粉体を保持できればよい。また、第1の粉体を上記繊維状消失材の外周面に沿って保持できる粒度に設定するとともに、上記第2の粉体を、上記繊維状消失材の外周面に沿って保持された上記第1の粉体間の隙間に入り込む程度の大きさに設定するのが好ましい。これにより、上記第1の粉体に対して上記第2の粉体を掛け渡し状に焼結させることができる。
 上記第2の粉体は、上記焼結粉体付着工程において第1の粉体とともに、上記繊維状消失材の外周に付着させることができる。また、第2の粉体のみを付着させる焼結粉体付着工程を別途行うことができる。さらに、上記第2の粉体を上記繊維状消失材に含ませておくこともできる。
 請求項22に記載した発明のように、上記繊維状消失材が消失した後に、上記第1の粉体が互いに焼結する第2の焼結工程を含むように構成することができる。また、必要に応じて、第1の粉体が焼結しない状態で焼結工程を止め、互いに焼結していない第1の粉体が第2の粉体を介して掛け渡し焼結された形態の多孔質焼結体を形成することもできる。 
 請求項23に記載した発明は、上記繊維状消失材成形工程が、所要の形態の繊維状消失材を複数積層する積層工程、又は/及び上記繊維状消失材を加工する繊維状消失材加工工程を含んで行われるものである。
 上記脱水乾燥工程を終えた成形体は、交絡する繊維状消失材の外周面に焼結可能な粉体が保持されて構成される。このため、これら成形体を複数組み合わせて焼結することにより、所要の形態の成形体を容易に形成することができる。なお、繊維状消失材を交絡あるいは編成された複数の多孔質体を組み合わせたものに、焼結粉体を保持させる工程を行うこともできる。さらに、上記成形体に、孔開け、折り曲げ等の加工を施すこともできる。
 請求項24に記載された発明は、上記焼結粉体付着工程を、異なる焼結粉体を付着させる複数の工程を含んで構成したものである。たとえば、比重が大きく異なる粉体を付着させる場合等には、上記複数の工程を行うことにより、繊維状消失材の外周面に上記粉体を均一に保持させることができる。
 一定の空孔率を備えるとともに、所要の形態を備える多孔質焼結体を得ることができる。
本願発明に係る多孔質焼結体の一例を示す電子顕微鏡写真である。 繊維状消失材から形成されたシート状の成形体の概略図である。 繊維状消失材の交絡状態を示す要部の拡大図である。 図3に示す繊維状消失材の外周部に粉体を保持させた状態を模式的に示す図である。 外周部に粉体を保持させた繊維状消失材の断面を模式的に示す図である。 図5に示す繊維状消失材の軸に沿う断面を示す要部拡大断面図である。 図6に示す粉体を焼結した状態を模式的に示す要部拡大断面図である。 第2の実施形態を示す図であり、繊維状消失材の外周部に粉体を保持させた状態を模式的に示す図である。 図8に示す粉体を焼結した状態を示す要部拡大断面図である。 第3の実施形態を示す図であり、外周部に粉体を保持させた繊維状消失材の断面を模式的に示す要部拡大断面図である。 図10に示す粉体のうち第1の粉体が焼結する状態を模式的に示す要部拡大断面図である。 図10に示す第2の粉体が焼結した状態を模式的に示す要部拡大断面図である。 本願発明の第4の実施形態を示す断面図である。 本願発明の第5の実施形態を示す断面図である。 メッキ層を備える多孔質焼結体の実施形態であり、(a)は、メッキ層を設けた場合と設けない場合の表面形態を示す電子顕微鏡写真、(b)は、メッキ層を設けた部分の断面形態を示す電子顕微鏡写真、(c)は、(b)に示す断面のEDXによる元素分析写真である。 微粒子被覆層を設けた多孔質焼結体の実施形態であり、(a)は、Niナノ粒子から形成された微粒子焼結層を設けた場合の表面形態を示す電子顕微鏡写真、(b)は、Ptナノ粒子から形成された微粒子焼結層を設けた場合の表面形態を示す電子顕微鏡写真、(c)は、微粒子層を設けない場合の表面形態を示す電子顕微鏡写真である。
 以下、本願発明に係る実施形態を図に基づいて具体的に説明する。
 図1は、本願発明に係る多孔質焼結体の一例を示す電子顕微鏡写真である。なお、本実施形態は、本願発明を、ステンレス鋼粉体から形成される多孔質焼結体に適用したものである。
 多孔質焼結体1は、交絡させた繊維状消失材の外周面に沿う焼結壁部6から構成されている。図2に示すように、本実施形態に係る多孔質焼結体1は、繊維状消失材2を交絡させて所定形状に形成された多孔質体3における各消失材の外周部に保持させた粉体を焼結させて形成される。なお、本実施形態では、短繊維状の繊維状消失材2を交絡させて多孔質体3を形成したが、連続する繊維を編成してシート状の多孔質体を形成することもできる。
 図3は、繊維状消失材2を交絡させた状態を模式的に示す部分拡大図である。また、図4に、上記繊維状消失材2の外周面に粉体4を保持させた状態を模式的に示す。本実施形態では、上記繊維状消失材2の外周面に、粉体4を1層~3層積層して保持させる。なお、図4では、理解を容易にするために、同一の径を有する球径の粉体を1層付着させた状態を示している。
 実際には、粉体4が1層~3層で積層保持されているとともに、全ての部位において粉体が均一に積層されているのではなく、1層~3層の範囲で積層されていれば足りる。また、一部またはかなりの部分に粉体が積層されていない部位があってもよい。
 図5は、上記粉体を保持させた繊維状消失材の断面を模式的に示したものである。この図に示すように、上記粉体4は、繊維状消失材2の外周面に沿って保持されている。図5では、繊維状消失材2及び粉体4の断面を円形に描いているが、これに限定されることはない。また、繊維状消失材2と粉体4の相対的な大きさも図示したものに限定されることはなく、上記繊維状消失材の外周面に沿って複数個保持できるものであればよい。
 図6に、上記繊維状消失材2の軸方向に沿う断面を示す。この図に示すように、繊維状消失材2の外周面に沿って粉体4が保持されるとともに、所定部位には粉体が保持されていない部位2aがある。
 繊維状消失材2の外周面に粉体を保持させた多孔質体3aを加熱していくと、上記繊維状消失材2が消失するとともに、隣接する粉体4が焼結される。
 本実施形態では、図7に示すように、隣接する粉体がまずネッキング焼結するように、加熱温度及び時間が設定される。隣接する粉体4は、接触部分が溶融して一体化されるとともに、各粉体の外形形状が一部残った状態で焼結される。ネッキング焼結は、粉体が溶融焼結する温度より低い温度で粉体同士を拡散接合させることができる。このため、上記繊維状消失材が上記粉体の溶融温度より低い温度で消失した場合にも、粉体を上記繊維状消失材2の外周面に沿う形態に保持した状態で焼結を進行させることができる。
 図7に示す多孔質焼結体1は、交絡する繊維状消失材2を消失させた形態を有する中空の芯部5と、上記芯部5の周りにおいて粉体4を焼結して形成された焼結壁部6と、上記焼結壁部6間に形成された空隙部7とを備えて構成される。
 本実施形態では、上記粉体4をネッキング焼結させているため、上記焼結壁部6の表面に上記粉体4の形態に応じた凹凸8が形成されている。また、図5において、繊維状消失材2の外周部において粉体4が存在しない部位2aには、欠損部9が形成されている。上記焼結壁部6は、全体が繊維状消失材2の外周面に沿う筒状に形成されているが、所々に上記欠損部9が形成されており、上記欠損部9を介して上記中空芯部5と上記空隙部7とが連通した形態を備えている。
 上記多孔質焼結体1は、繊維状消失材2の外周表面に1~3層で保持させた粉体4を焼結して構成される焼結壁部6から構成されるため、上記空隙部7は、上記繊維状消失材2から形成された多孔質体3にほぼ対応した形態で形成される。しかも、焼結壁部6が、欠損部9を介して上記芯部5と上記空隙部7とが連通するように構成されているため、上記焼結壁部6の内側と外側の双方が空孔となる。このため、上記繊維状消失材2を交絡させて形成される多孔質体3の空孔率より大きい空孔率を備える多孔質焼結体1を得ることができる。また、上記焼結壁部6の内側と外側の双方が表面となるため、内部に非常に大きな表面積を有する多孔質焼結体1を形成できる。
 また、上記粉体をネッキング状に焼結することにより、上記焼結壁部6の表面に凹凸8が形成される。このため、多孔質体内の表面積がさらに増加することになる。しかも、上記粉体の形態が保持されるため、焼結の際の収縮量を小さくすることが可能となり、形状精度や寸法精度の高い多孔質焼結体1を得ることができる。
 本実施形態では、直径約20μm、平均繊維長5mmの楮(こうぞ)繊維を採用し、湿式抄紙法によって厚みが約20μmのシート状の多孔質体を形成した。繊維状消失材の材料及び形態は、上記粉体4の焼結が完了するまでに消失するものであれば、特に限定されることはない。三椏(みつまた)、楮(こうぞ)等の天然繊維のみならず、ポリエステル、ポリエチレン、レーヨン、アクリル、パルプ等の化学繊維を採用することができる。また、交絡させることにより所要の形態の多孔質体を形成できれば、繊維径及び繊維長も特に限定されることはない。たとえば、エレクトロスピニング等によって形成される無端繊維からなる成形体を採用することもできる。また、上記繊維状消失材2が上記粉体4の溶融による焼結が開始する前に消滅する場合であっても、上記粉体を拡散接合することにより、焼結壁部6の形態を保持した状態で粉体4の焼結を進行させることができる。
 上記繊維状消失材2から多孔質体3aを形成する成形工程も特に限定されることはない。たとえば、湿式抄紙法によってシート状の多孔質体を形成できる。また、ニードルパンチ等の不織布形成手法によって形成された多孔質体を採用することもできる。さらに、空気流等を用いて繊維を交絡させることにより3次元形状に成形された多孔質体を採用することもできる。上記繊維状消失材の寸法及び形態を選定するとともに交絡形態を設定することにより、所要の寸法及び形態の多孔質体を得ることができる。また、繊維を編成して形成される布状の多孔質体を採用することもできる。
 本実施形態では、繊維状消失材2から形成された多孔質体3aの各繊維状消失材2の外周面に粉体4が保持された状態で焼結されるため、種々の形状の多孔質焼結体1を得ることができるばかりでなく、多孔質焼結体1の各部の空孔率を一定にすることができる。たとえば、厚さが非常に小さいシート状多孔質焼結体から、厚みのある3次元多孔質焼結体まで、一定の空孔率を備えるとともに所要の形態を備える多孔質焼結体を形成することが可能となる。
 上記粉体4を構成する材料も特に限定されることはない。たとえば、ニッケル、銅等の金属のみならず、セラミック粉体を採用することできる。また、2以上の粉体材料を混合して構成される粉体を採用することもできる。さらに、焼結する粉体と焼結しない粉体を混合したものを採用することもできる。本実施形態では、粉体がネッキング焼結するように構成しているため、各粉体の表面特性をそのまま保持した状態で焼結することができる。このため、触媒機能を有する粉体を混合した複合粉体を採用することにより、高い触媒機能を有する多孔質焼結体を得ることができる。
 また、第1の実施形態では、上記粉体4として、平均直径(平均粒度)が3μmのステンレス鋼の粉体を採用したが、上記粉体の粒度も特に限定されることはない。上記繊維状消失材2の周りに、焼結可能に配列して保持できる大きさのものを採用するのが好ましく、たとえば、上記繊維状消失材2の直径の1/5~1/50の平均粒度を有する粉体4を採用するのが好ましい。上記粉体4の直径が、繊維状消失材2の直径の1/5以上であると、上記繊維状消失材2の周りに粉体を保持することが困難である。一方、上記粉体4の直径が、繊維状消失材2の直径の1/50以下であると、焼結する際や焼結後の保形性や強度を確保できない。
 繊維状消失材2の外周部に粉体4を保持させる焼結粉体付着工程も特に限定されることはない。繊維状消失材を交絡させて形成された多孔質体3aを、焼結させる粉体を混入したスラリー等に浸漬することにより、粉体を上記繊維状消失材2の外周部に保持させることができる。たとえば、カルボキシメチルセルロース等のバインダ溶解水溶液中に、金属粉体を所定濃度で分散させ、繊維状消失材2から形成された上記多孔質体3aを浸漬した後、脱水しあるいは自然乾燥させることにより、上記繊維状消失材2の外周部に金属粉体を保持させた多孔質体を得ることができる。上記焼結粉体付着工程における金属粉体の濃度や浸漬時間等を調節することにより、上記金属粉体の付着量を調節することができる。 
 また、湿式抄紙法によってシート状の多孔質体を形成する場合、繊維状消失材2を混入したスラリーに粉体4を混入することにより、繊維状消失材を交絡させると同時に、粉体を上記繊維状消失材2の外周部に保持させることもできる。
 本実施形態に係る楮(こうぞ)からなる上記繊維状消失材は、約500℃に加熱して消失材消失工程を行うことにより消失させることができる。また、上記粉体4は、約800℃に加熱して焼結工程を行うことにより、ネッキング焼結させることができる。上記空孔形成焼結工程及び上記焼結工程は、連続して行うこともできるし、別途行うこともできる。なお、消失材消失工程及び焼結工程を行う温度は、各材料に応じて設定することができる。
 図8及び図9に、本願発明に係る第2の実施形態を示す。上述した第1の実施形態に係る多孔質焼結体では、繊維状消失材2の外周部の大部分に粉体4を付着させて焼結させたが、図8に示すように、繊維状消失材22の外周部の一部に粉体24を付着させて、多孔質焼結体を形成することができる。
 すなわち、図8に示すように、繊維状消失材22の一部に粉体24が付着した状態でも、隣接する粉体同士がネッキング焼結可能な状態であれば、多孔質焼結体200を形成することができる。また、この場合、上記繊維状消失材22が消失する過程において、近接する粉体24が凝集するため、図9に示すように、欠損部の割合が大きな多孔質焼結体を形成することができる。
 図10~図12に、本願発明の第3の実施形態を示す。第3の実施形態に係る多孔質焼結体300は、繊維状消失材32の外周部に、2種類の粉体を付着させて焼結したものである。なお、繊維状消失材32、焼結粉体付着工程等は、第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。
 図10に示すように、焼結粉体付着工程において、繊維状消失材32の外周部に粒度(平均直径)の大きな第1の粉体34aと、上記第1の粉体より粒度の小さい第2の粉体34bとを含む粉体34が保持される。なお、図10は、粉体の付着態様を模式的に示す図であり、図5に対応する断面図である。
 上記第1の粉体34aと上記第2の粉体34bの大きさは、上記第2の粉体34bが、上記第1の粉体34aの間隙に入り込める大きさに設定するのが好ましい。たとえば、上記第2の粉体34bとして、上記第1の粉体34aの平均粒径の10分の1以下の平均粒径を備えるものを採用するのが好ましい。また、上記第1の粉体34aと上記第2の粉体34bの配合割合は、上記第1の粉体34aの間隙を満たす割合以下に設定されている。上記第1の粉体34aと上記第2の粉体34bとを含む粉体を、繊維状消失材32の外周部に保持させると、図10に示す状態となる。
 上記第1の粉体34aの焼結開始温度は、上記繊維状消失材32の消失完了温度より高く設定されているとともに、上記第2の粉体34bの焼結開始温度は、上記繊維状消失材32の消失完了温度より低く設定されている。たとえば、上記第1の粉体34aとしてステンレス鋼粉体を採用する一方、第2の粉体34bとして銀を採用することができる。
 図10に示す状態から温度を上昇させると、まず、繊維状消失材32の消失が開始して、消失材消失工程が行われる。上記消失材消失工程の途中において、図11に示すように、第2の粉体34bが、第1の粉体34aに掛け渡し状に焼結される第1の焼結工程が行われる。このとき、上記繊維状消失材32は、一部が消失せずに残存しているため、上記第1の粉体34aの位置を保持した状態で、上記第2の粉体34bが、第1の粉体34aに掛け渡し状に焼結される。
 その後、焼結温度を高めることにより、上記第1の粉体34a同士が焼結する第2の焼結工程が行われて、図12に示す断面形態の多孔質焼結体300が得られる。
 焼結温度が高い粉体を採用した場合、上記粉体が焼結を開始するまでに、上記繊維状消失材32が完全に消失すると、上記繊維状消失材32の外周に沿った位置に保持した状態で焼結できなくなる場合がある。このような状態で焼結すると、焼結壁部の変形が大きくなり、所要の空孔率や所要の形態を備えた多孔質焼結体を得ることができなくなる恐れがある。
 第2の粉体34bとして、上記繊維状消失材32の消失完了温度より焼結開始温度が低いものを採用することにより、上記繊維状消失材32が消失する前に、上記第1の粉体34aを、第2の粉体34bを介して、上記繊維状消失材32の外周部に保持した状態で固定することが可能となる。その後、上記第1の粉体34a同士の焼結を行うことにより、焼結粉体を上記繊維状消失材の外周面に沿って保持した状態で焼結することが可能となる。このため、形状精度の高い多孔質焼結体を形成することができる。
 この場合、表面活性の高い粒度の小さい第2の粉体34bを採用することにより、第2の粉体34bの拡散接合が開始する温度を、上記繊維状消失材32の消失完了温度より低く設定することが可能となる。これにより、焼結壁部の形態を保持した状態で第1の粉体34aを焼結させることができる。
 さらに、本実施形態では、第1の粉体34aと第2の粉体34bとに、異なる材質の金属粉体を採用したが、同一の材料から形成された粉体を採用することができる。この場合、第2の粉体34bの粒度を、第1の粉体34aの粒度の10分の1以下に設定するのが好ましい。粒度が小さくなると、粉体表面の活性が大きくなり、低い温度で焼結を開始させることができる。
 また、本実施形態では、第1の粉体34aを焼結する第2の焼結工程を行ったが、第2の粉体を焼結しない状態で止めることができる。この場合、第1の粉体34aが、第2の粉体34bによって掛け渡し状に焼結された形態の多孔質焼結体となる。
 たとえば、焼結温度が非常に高い機能性セラミック粉体を焼結したい場合、焼結温度が高くなり、他の金属材料等を配合できなくなる場合が考えられる。本実施形態では、上記第2の粉体34bを、上記第1の粉体34aに掛け渡し状に焼結するとともに、上記第1の粉体同士が互いに焼結されていない構造を形成することができる。このため、第1の粉体34aの表面の大部分を露出させた状態で焼結することが可能となり、第1の粉体34aの触媒機能等を阻害することなく、焼結することができる。
 上記第2の粉体34bは、上記焼結粉体付着工程において第1の粉体とともに、上記繊維状消失材32の外周に付着させることができる。また、第2の粉体34bのみを付着させる焼結粉体付着工程を別途行うことができる。さらに、上記第2の粉体を上記繊維状消失材に含ませておくこともできる。
 上記第2の粉体を構成する材料は特に限定されることはない。繊維状消失材消失工程や焼結工程において、繊維状消失材やスラリーの溶媒成分が消失する過程において生じる残滓成分や炭化物等を上記第2の粉体として利用することもできる。上記第2の粉体は、上記第1の粉体が焼結した後に残留するように構成することもできるし、消失させるように構成することもできる。
 図13に、本願発明の第4の実施形態を示す。第4の実施形態は、粉体を保持させた繊維状消失材から形成された複数のシート状多孔質体43a,43bを積層するとともに、一体的に焼結するものである。
 本実施形態では、各多孔質体43a,43bを構成する繊維状消失材の外周面に焼結粉体を保持させているため、これらを積層した状態で焼結することにより、一体的な多孔質焼結体を得ることができる。この手法を採用することにより、種々の形態を備えるとともに、空孔率が一定の3次元形状の多孔質焼結体を得ることが可能となる。
 さらに、図14に示すように、異なる粉体や異なる形態で交絡形成された複数の多孔質体53a,53bを組み合わせることにより、内部組成の異なる多孔質焼結体を得ることができる。
 図15に本願発明の第5の実施形態を示す。この実施形態は、上述した多孔質焼結体の外周面にCuメッキ層を設けたものである。メッキ層を形成する手法やメッキ層の厚みは特に限定されることはない。たとえば、既知の電気メッキを用いて1μm程度の厚みのメッキ層を形成できる。
 図15(a)は、右側にメッキ層なしの場合の表面形態を、左側にCuメッキ層が形成された表面形態を示す電子顕微鏡写真である。また、図15(b)は、上記メッキ層を形成した多孔質焼結体の断面の電子顕微鏡写真である。また、図15(c)は、図15(b)に示す断面のEDXによる元素分析写真である。上記図15(c)に現れているように、多孔質焼結体の基本成分であるFe成分がマッピングされた周囲に、Cuのメッキ層がほぼ均一な厚みでマッピングされている。
 本実施形態では、焼結壁部の凹凸があるため、メッキ層の表面にも凹凸が形成され、メッキ層表面の面積が非常に大きくなる。このため、白金等の触媒層をメッキ層として設けた場合には、大きな触媒効果を期待できる。また、貴金属触媒の場合、性能を低下させることなく、使用量を低減させて製造コストを低減させることもできる。
 図16に本願発明の第6の実施形態を示す。この実施形態は、上述した多孔質焼結体の外周面に微粒子焼結層を設けたものである。上記微粒子焼結層は、微粒子を含むスラリーに焼結後の金属多孔質体を浸漬し、その後溶媒を乾燥等によって消失させることにより、微粒子を多孔質体の表面に付着させることができる。その後、上記微粒子の焼結温度に加熱して、微粒子を多孔質焼結体の外周面に固定することができる。
 図16(c)に、微粒子焼結層を設けていない多孔質焼結体の表面形態を示す。また、図16(a)に、上記多孔質焼結体の表面に、平均粒度が300nmのNi微粒子を900nmの厚みで形成した場合の微粒子焼結層の表面形態を示す。また、図16(b)に、上記多孔質焼結体の表面に、平均粒度が30nmのNi微粒子を100nmの厚みで形成した場合の微粒子焼結層の表面形態を示す。
 第6の実施形態では、少なくとも上記微粒子焼結層の表面に微粒子の形態の一部が残る状態で焼結を行っている。このため、各微粒子焼結層の表面に微粒子形態に応じた凹凸が形成されている。これにより、多孔質焼結体の表面積をさらに増加させることが可能となり、触媒機能を有する微粒子焼結層を設けることにより、触媒効果を高めることが可能となる。
 微粒子として金属ナノ粒子を採用するのが好ましい。たとえば、平均粒径20nm~900nmのナノ粒子を、20nm~900nm以上の厚みで付着させることができる。金属ナノ粒子は、表面活性が極めて高く、上記多孔質焼結体を焼結させる温度より低い温度で焼結させることができる。このため、焼結壁部の形態を保持した状態で上記微粒子焼結層を設けることができる。たとえば、上記Ni微粒子焼結層の場合600℃で焼結させることができる。また、Pt微粒子焼結層の場合100℃で焼結させることができる。
 本願発明の範囲は、上述の実施形態に限定されることはない。実施形態では、シート状の多孔質体を採用したが、これに限定されることはない。また、繊維状消失材、粉体の種類も限定されることはなく種々の焼結粉体を採用することができる。また、複数の粉体から多孔質焼結体を形成する場合、これら粉体を一度の焼結粉体付着工程において繊維状消失材に保持させることもできるし、複数回の焼結粉体付着工程を行うこともできる。
 均一な空孔率を有するとともに、形状の自由度が高く種々の形態や空孔率の多孔質焼結体を形成できるとともに、空孔率を極めて大きくできる多孔質焼結体を提供できる。
 1  多孔質焼結体
 4  粉体
 2  繊維状消失材
 5  芯部
 6  焼結壁部
 7  空隙部

Claims (24)

  1.  粉体を焼結して形成された多孔質焼結体であって、
     交絡又は編成された繊維状消失材を消失させた形態を有する中空状の芯部と、
     上記芯部の周りに保持させた粉体を焼結して形成されるとともに、上記芯部の長手方向に連なる焼結壁部と、
     上記焼結壁部間に形成された空隙部とを備える、多孔質焼結体。
  2.  上記焼結壁部は、欠損部を介して上記芯部と上記空隙部とが連通させられている、請求項1に記載の多孔質焼結体。
  3.  上記焼結壁部は、上記繊維状消失材の外周部に1層~3層積層された上記粉体を、ネッキング焼結して構成されている、請求項1又は請求項2に記載の多孔質焼結体。
  4.  上記粉体は、上記繊維状消失材の直径の1/5~1/50の平均粒度を有する、請求項1又は請求項2に記載の多孔質焼結体。
  5.  上記粉体は、焼結開始温度の高い第1の粉体と、焼結開始温度が低い第2の粉体を含んで構成されている、請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の多孔質焼結体。
  6.  上記第1の粉体の焼結開始温度は、上記繊維状消失材の消失完了温度より高く、
     上記第2の粉体の焼結開始温度は、上記繊維状消失材の消失完了温度より低い、請求項5に記載の多孔質焼結体。
  7.  上記第2の粉体が、上記第1の粉体に掛け渡し状に焼結されている、請求項5又は請求項6に記載の多孔質焼結体。
  8.  上記第1の粉体同士が互いに焼結されていない、請求項5に記載の多孔質焼結体。
  9.  上記第2の粉体は、上記第1の粉体の平均粒径の10分の1以下の平均粒径を備える、請求項5に記載の多孔質焼結体。
  10.  上記多孔質焼結体は、厚みが5μm~30μmのシート状に形成されている、請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の多孔質焼結体。
  11.  上記焼結壁部の外周にメッキ層を備える請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の多孔質焼結体。
  12.  上記焼結壁部の外周に微粒子焼結層を備える請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の多孔質焼結体。
  13.  交絡又は編成された繊維状消失材の外周部に焼結可能な粉体を保持させた多孔質体を、複数組み合わせて一体的に焼結することにより形成された、請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の多孔質焼結体。
     
  14.  多孔質焼結体の製造方法であって、
     繊維状消失材を交絡させあるいは編成して所要の形態の多孔質体を形成する繊維状消失材成形工程と、
     上記繊維状消失材の外周表面に焼結可能な粉体を付着させる焼結粉体付着工程と、
     上記繊維状消失材を消失させる繊維状消失材消失工程と、
     上記粉体を焼結することにより、上記繊維状消失材が消失して形成される中空芯部と、上記粉体を焼結して形成される焼結壁とを備える多孔質焼結体を形成する焼結工程とを含む、多孔質焼結体の製造方法。
  15.  上記焼結工程において、
     上記焼結可能な粉体を焼結させるとともに、
     上記焼結壁部に、上記中空芯部を外部と連結させる欠損部を形成する、請求項14に記載の多孔質焼結体の製造方法。
  16.  上記焼結粉体付着工程において、上記繊維状消失材の外周表面に1層~3層の焼結粉体を付着させる、請求項14又は請求項15に記載の多孔質焼結体の製造方法。
  17.  上記焼結工程において、隣接する粉体をネッキング焼結させる、請求項14又は請求項15のいずれか1項に記載の多孔質焼結体の製造方法。
  18.  上記繊維状消失材成形工程は、
     繊維状消失材と、上記焼結可能な粉体と、これら成分を分散して混入できる分散液とを混合してスラリー調整するスラリー調整工程と、
     上記スラリーから湿式抄紙法によってシート状形成体を成形する抄紙工程とを含むとともに、
     上記焼結粉体付着工程は、
     上記スラリーを含む上記シート状成形体を脱水及び/又は乾燥することにより、交絡する上記繊維状消失材の外周表面に上記粉体を保持させる脱水乾燥工程とを含む、請求項14又は請求項15のいずれか1項に記載の多孔質焼結体の製造方法。
  19.  上記焼結粉体付着工程は、
     上記焼結可能な粉体と、これら成分を分散して混入できる分散液とを混合してスラリー調整するスラリー調整工程と、
     上記繊維状消失材成形工程において所要の形態に成形された多孔質体に、焼結可能な粉体を分散させたスラリーを含浸させる含浸工程と、
     上記スラリーを含む上記成形体を脱水及び/又は乾燥することにより、交絡する上記繊維状消失材の外周表面に上記粉体を保持させる脱水乾燥工程とを含む、請求項14又は請求項15のいずれか1項に記載の多孔質焼結体の製造方法。
  20.  上記粉体は、焼結温度の異なる第1の粉体と第2の粉体を含んで構成されており、
     上記焼結工程は、
     上記第1の粉体が焼結を開始する前に、上記第2の粉体が上記第1の粉体に掛け渡し状に焼結する第1の焼結工程を含む、請求項14又は請求項15のいずれか1項に記載の多孔質焼結体の製造方法。
  21.  上記第1の焼結工程は、上記繊維状消失材が消失する前に開始する、請求項20に記載の多孔質焼結体の製造方法。
  22.  上記繊維状消失材が消失した後に、上記第1の粉体が互いに焼結する第2の焼結工程を含む、請求項20又は請求項21のいずれかに記載の多孔質焼結体の製造方法。
  23.  上記繊維状消失材成形工程は、
     所要の形態の繊維状消失材を複数積層する積層工程、又は及び上記繊維状消失材を加工する繊維状消失材加工工程を含む、請求項14又は請求項15に記載の多孔質焼結体の製造方法。
  24.  上記焼結粉体付着工程は、異なる焼結粉体を付着させる複数の工程を含む、請求項14又は請求項15のいずれか1項に記載の多孔質焼結体の製造方法。

     
PCT/JP2012/084188 2011-12-28 2012-12-28 多孔質焼結体及び多孔質焼結体の製造方法 WO2013100147A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12863618.0A EP2799166A4 (en) 2011-12-28 2012-12-28 POROUS SINTER BODY AND METHOD FOR PRODUCING A POROUS SINTER BODY
US14/369,528 US20150017464A1 (en) 2011-12-28 2012-12-28 Porous sintered body and process for producing porous sintered body
JP2013551866A JP6185391B2 (ja) 2011-12-28 2012-12-28 多孔質焼結体及び多孔質焼結体の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011288558 2011-12-28
JP2011-288558 2011-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013100147A1 true WO2013100147A1 (ja) 2013-07-04

Family

ID=48697624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/084188 WO2013100147A1 (ja) 2011-12-28 2012-12-28 多孔質焼結体及び多孔質焼結体の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150017464A1 (ja)
EP (1) EP2799166A4 (ja)
JP (1) JP6185391B2 (ja)
WO (1) WO2013100147A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016169429A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 国立大学法人東北大学 多孔質金属およびその製造方法並びに蓄電装置
EP2966184A4 (en) * 2013-03-05 2016-12-21 Taisei Kogyo Co Ltd POROUS SINK MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCING POROUS SINK MATERIAL
WO2018181480A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 古河電気工業株式会社 一体形成体、並びに該一体形成体を有する複合材、電気接点用端子及びプリント配線板

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016213537A1 (de) * 2016-07-25 2018-01-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Stromsammlers für eine Brennstoffzelle und Brennstoffzelle
EP4091638A4 (en) * 2020-01-16 2024-01-31 Kolon Industries, Inc. AMORPHOUS METAL FOAM AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
CN113566623B (zh) * 2020-09-22 2023-10-13 昆山同川铜业科技有限公司 双尺度毛细吸液芯及制备方法、及相变潜热式芯片散热器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63171802A (ja) * 1987-01-08 1988-07-15 Kobe Steel Ltd 多孔質金属焼結体の製造方法
JPH10324904A (ja) * 1997-03-24 1998-12-08 Katayama Tokushu Kogyo Kk 金属シートの製造方法、該方法により製造された金属シート、および該金属シートを用いた電池用電極
JP2001271101A (ja) * 2000-03-24 2001-10-02 Injex Corp 焼結体の製造方法および焼結体
JP2004346411A (ja) * 2003-05-26 2004-12-09 Mitsubishi Materials Corp 多孔質板およびその製造方法
WO2005091393A1 (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Japan Science And Technology Agency 多孔質熱電材料及びその製造方法
JP2007262571A (ja) 2006-03-01 2007-10-11 Toho Titanium Co Ltd シート状多孔質体の製造方法
JP2008075159A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Nagamine Seisakusho:Kk 多孔質構造体とその製造方法、および触媒担体

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3652745A (en) * 1969-07-30 1972-03-28 Isotopes Inc Method of fabricating porous metal bodies
US3787244A (en) * 1970-02-02 1974-01-22 United Aircraft Corp Method of catalyzing porous electrodes by replacement plating
US3926671A (en) * 1973-06-07 1975-12-16 Battelle Memorial Institute Method of manufacturing positive nickel hydroxide electrodes
DE3640586A1 (de) * 1986-11-27 1988-06-09 Norddeutsche Affinerie Verfahren zur herstellung von hohlkugeln oder deren verbunden mit wandungen erhoehter festigkeit
US5017522A (en) * 1989-07-07 1991-05-21 Hexcel Corporation Ceramic bodies of controlled porosity and process for making same
CA2131872A1 (en) * 1993-09-14 1995-03-15 Hirofumi Sugikawa Metallic porous sheet and method for manufacturing same
DE19621638C2 (de) * 1996-05-30 2002-06-27 Fraunhofer Ges Forschung Offenzellige Schaumkeramik mit hoher Festigkeit und Verfahren zu deren Herstellung
DE19753249B4 (de) * 1997-12-01 2005-02-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Keramiknetzwerk, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
WO2006001509A1 (ja) * 2004-06-25 2006-01-05 Ibiden Co., Ltd. 多孔体の製造方法、多孔体及びハニカム構造体
JP5503838B2 (ja) * 2004-10-15 2014-05-28 太盛工業株式会社 多孔質焼結体の製造方法、多孔質焼結成形材料及び多孔質焼結体
EP1769837B1 (en) * 2005-02-04 2016-05-04 Ibiden Co., Ltd. Ceramic honeycomb structure and method for manufacture thereof
FR2896797B1 (fr) * 2006-02-01 2008-08-08 Saint Gobain Ct Recherches Mousse ceramique en carbure de silicium recristallise impregnee.
KR20100137530A (ko) * 2008-03-25 2010-12-30 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 고에너지 고출력 전극 및 배터리

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63171802A (ja) * 1987-01-08 1988-07-15 Kobe Steel Ltd 多孔質金属焼結体の製造方法
JPH10324904A (ja) * 1997-03-24 1998-12-08 Katayama Tokushu Kogyo Kk 金属シートの製造方法、該方法により製造された金属シート、および該金属シートを用いた電池用電極
JP2001271101A (ja) * 2000-03-24 2001-10-02 Injex Corp 焼結体の製造方法および焼結体
JP2004346411A (ja) * 2003-05-26 2004-12-09 Mitsubishi Materials Corp 多孔質板およびその製造方法
WO2005091393A1 (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Japan Science And Technology Agency 多孔質熱電材料及びその製造方法
JP2007262571A (ja) 2006-03-01 2007-10-11 Toho Titanium Co Ltd シート状多孔質体の製造方法
JP2008075159A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Nagamine Seisakusho:Kk 多孔質構造体とその製造方法、および触媒担体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2799166A4

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2966184A4 (en) * 2013-03-05 2016-12-21 Taisei Kogyo Co Ltd POROUS SINK MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCING POROUS SINK MATERIAL
JP2016169429A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 国立大学法人東北大学 多孔質金属およびその製造方法並びに蓄電装置
WO2018181480A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 古河電気工業株式会社 一体形成体、並びに該一体形成体を有する複合材、電気接点用端子及びプリント配線板
JPWO2018181480A1 (ja) * 2017-03-29 2020-02-06 古河電気工業株式会社 一体形成体、並びに該一体形成体を有する複合材、電気接点用端子及びプリント配線板
US11361876B2 (en) 2017-03-29 2022-06-14 Furukawa Electric Co., Ltd. Integrally formed product, and composite material, terminal for electrical contact and printed wiring board including the integrally formed product
JP7129402B2 (ja) 2017-03-29 2022-09-01 古河電気工業株式会社 一体形成体、並びに該一体形成体を有する複合材、電気接点用端子及びプリント配線板

Also Published As

Publication number Publication date
EP2799166A4 (en) 2016-06-15
EP2799166A1 (en) 2014-11-05
US20150017464A1 (en) 2015-01-15
JPWO2013100147A1 (ja) 2015-05-11
JP6185391B2 (ja) 2017-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6185391B2 (ja) 多孔質焼結体及び多孔質焼結体の製造方法
US5304330A (en) Preparation of mixed fiber composite structures
KR100193356B1 (ko) 다공질체의 제조 방법
CN107614142B (zh) 复合材料及其制造方法
KR20090087869A (ko) 소결 결합된 다공성 금속 코팅
JP2011129883A (ja) 電気二重層コンデンサー
CA2841007A1 (en) A reticulated open-cell foam modified by fibers extending across and between the cells of said foam and preparation methods thereof
JP6454265B2 (ja) 多孔質焼結体及び多孔質焼結体の製造方法
JP5298750B2 (ja) 金属多孔質体の製造方法
CN206882787U (zh) 用于制备多孔薄膜的膜坯
Yi et al. Fabrication of a porous Ni-based metal with a multi-pore structure by a screen printing process
JP2008088461A (ja) 複数の骨格層を有する金属多孔質体およびその製造方法
JP5132176B2 (ja) 多層型多孔質材料およびその製造方法
JPH08145592A (ja) 伝熱部材およびその製造法
CN111432961A (zh) 用于制造由金属制成的开孔成型体的方法和使用该方法制造的成型体
JP2649768B2 (ja) 金属繊維成形体の製造方法
JP3218845B2 (ja) 三次元銅網目構造体の製造方法
JP2004043976A (ja) 高強度スポンジ状焼成金属複合板
JP4868231B2 (ja) 接触抵抗の小さい多孔質チタンおよびその製造方法
JP4138377B2 (ja) フィルター用の多孔質金属材
JP2004042459A (ja) 通気用金型部材とこれを備える射出成形用金型、及び通気用金型部材の製造方法
CN206996311U (zh) 多孔薄膜
JPH0693305A (ja) 金属繊維焼結シートの製造方法
JPH06264286A (ja) 金属繊維構造体及びその製造方法
JPH06285377A (ja) 金属質触媒担体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12863618

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012863618

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013551866

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14369528

Country of ref document: US