(57)【要約】三次元網目状構造の骨格を有するアルミニウム多孔体であって、前記骨格は炭化アルミニウムを含むアルミニウムの層によって形成されており、前記アルミニウム多孔体をＸＲＤ測定によりピーク位置２θが３０．８°以上、３１．５°以下の範囲と、３１．６°以上、３２．３°以下の範囲の２箇所に前記炭化アルミニウムに由来する回折ピークが検出される、アルミニウム多孔体。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元網目状構造の骨格を有するアルミニウム多孔体であって、
前記骨格は炭化アルミニウムを含むアルミニウムの層によって形成されており、
前記アルミニウム多孔体をＸ線回折法によって測定した場合に、ピーク位置２θが３０．８°以上、３１．５°以下の範囲と、３１．６°以上、３２．３°以下の範囲の２箇所に前記炭化アルミニウムに由来する回折ピークが検出される、
アルミニウム多孔体。
【請求項２】
前記骨格における前記炭化アルミニウムの含有率が０．５質量％以上、１．８質量％以下である、請求項１に記載のアルミニウム多孔体。
【請求項３】
前記アルミニウム多孔体は、引張強さが０．８ＭＰａ以上である、請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム多孔体。
【請求項４】
前記アルミニウム多孔体は、破断伸びが１．６％以上である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアルミニウム多孔体。
【請求項５】
前記アルミニウム多孔体は、ナノインデンターで測定した骨格の硬度Ｈが０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアルミニウム多孔体。
【請求項６】
前記骨格を形成するアルミニウムの層の結晶粒子の個数平均粒径が２．０μｍ以上、１０．０μｍ以下である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアルミニウム多孔体。
【請求項７】
請求項１に記載のアルミニウム多孔体、を製造する方法であって、
三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の前記骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する導電化処理工程と、
前記導電化処理工程後の前記樹脂成形体を電解液中で電解処理することで前記骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を得る電解処理工程と、
前記樹脂構造体を熱処理、又は酸若しくはアルカリにより溶解除去することで前記樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る樹脂除去工程と、
結晶化工程と
を有し、
前記電解処理工程において用いる前記電解液は、
（Ａ）アルミニウムハロゲン化物と、
（Ｂ）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物と、
（Ｃ）炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤と、
を成分として含み、
前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比はモル比で１：１から３：１の範囲にあり、
前記樹脂除去工程及び前記結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行なう、アルミニウム多孔体の製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載のアルミニウム多孔体、を製造する方法であって、
三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の前記骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する導電化処理工程と、
前記導電化処理工程後の前記樹脂成形体を電解液中で電解処理することで前記骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を得る電解処理工程と、
前記樹脂構造体を熱処理、又は酸若しくはアルカリにより溶解除去することで前記樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る樹脂除去工程と、
結晶化工程と
を有し、
前記電解処理工程において用いる前記電解液は、
（Ａ）アルミニウムハロゲン化物と、
（Ｂ）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物と、
（Ｃ）炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤と、
を成分として含み、
前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比はモル比で１：１から３：１の範囲にあり、
前記樹脂除去工程は、溶解除去であり、
前記結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行なうアルミニウム多孔体の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載のアルミニウム多孔体、を製造する方法であって、
三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の前記骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する導電化処理工程と、
前記導電化処理工程後の前記樹脂成形体を電解液中で電解処理することで前記骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を得る電解処理工程と、
前記樹脂構造体を熱処理、又は酸若しくはアルカリにより溶解除去することで前記樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る樹脂除去工程と、
結晶化工程と
を有し、
前記電解処理工程において用いる前記電解液は、
（Ａ）アルミニウムハロゲン化物と、
（Ｂ）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物と、
（Ｃ）炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤と、
を成分として含み、
前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比はモル比で１：１から３：１の範囲にあり、
前記樹脂除去工程は、大気中で４００℃以上の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行ない、
前記結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行なうアルミニウム多孔体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はアルミニウム多孔体及びアルミニウム多孔体の製造方法に関する。
本出願は、２０１７年４月５日出願の日本出願第２０１７−０７５２７０号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、めっきによって形成される多結晶のアルミニウム膜は、アルミニウム結晶粒子の界面に炭化アルミニウム粒子が存在していることにより硬度が向上することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０００８３８号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示のアルミニウム多孔体は、三次元網目状構造の骨格を有するアルミニウム多孔体であって、前記骨格は炭化アルミニウムを含むアルミニウムの層によって形成されており、前記アルミニウム多孔体をＸ線回折法によって測定した場合に、ピーク位置２θが３０．８°以上、３１．５°以下の範囲と、３１．６°以上、３２．３°以下の範囲の２箇所に前記炭化アルミニウムに由来する回折ピークが検出される、アルミニウム多孔体である。
【０００５】
本開示のアルミニウム多孔体の製造方法は、前記の本開示のアルミニウム多孔体を製造する方法であって、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の前記骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する導電化処理工程と、前記導電化処理工程後の前記樹脂成形体を電解液中で電解処理することで前記骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を得る電解処理工程と、前記樹脂構造体を熱処理、又は酸若しくはアルカリにより溶解除去することで前記樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る樹脂除去工程と、結晶化工程とを有し、前記電解処理工程において用いる前記電解液は、（Ａ）アルミニウムハロゲン化物と、（Ｂ）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物と、（Ｃ）炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤と、を成分として含み、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比はモル比で１：１から３：１の範囲にあり、前記樹脂除去工程及び前記結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行なう、アルミニウム多孔体の製造方法である。
【０００６】
本開示のアルミニウム多孔体の製造方法は、前記の本開示のアルミニウム多孔体を製造する方法であって、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の前記骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する導電化処理工程と、前記導電化処理工程後の前記樹脂成形体を電解液中で電解処理することで前記骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を得る電解処理工程と、前記樹脂構造体を熱処理、又は酸若しくはアルカリにより溶解除去することで前記樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る樹脂除去工程と、結晶化工程とを有し、前記電解処理工程において用いる前記電解液は、（Ａ）アルミニウムハロゲン化物と、（Ｂ）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物と、（Ｃ）炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤と、を成分として含み、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比はモル比で１：１から３：１の範囲にあり、前記樹脂除去工程は、溶解除去であり、前記結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行なう製造方法である。
【０００７】
本開示のアルミニウム多孔体の製造方法は、前記の本開示のアルミニウム多孔体を製造する方法であって、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の前記骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する導電化処理工程と、前記導電化処理工程後の前記樹脂成形体を電解液中で電解処理することで前記骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を得る電解処理工程と、前記樹脂構造体を熱処理、又は酸若しくはアルカリにより溶解除去することで前記樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る樹脂除去工程と、結晶化工程とを有し、前記電解処理工程において用いる前記電解液は、（Ａ）アルミニウムハロゲン化物と、（Ｂ）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物と、（Ｃ）炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤と、を成分として含み、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比はモル比で１：１から３：１の範囲にあり、前記樹脂除去工程は、大気中で４００℃以上の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行ない、前記結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行なう製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体の一例の、部分断面の概略を表す拡大図である。
【図２】樹脂成形体の骨格の表面に導電層を形成した状態の一例の、部分断面の概略を表す拡大図である。
【図３】三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の一例の、発泡ウレタン樹脂の写真である。
【図４】樹脂成形体の骨格の表面に形成された導電層の表面に更にアルミニウムの層を形成した状態の一例の、部分断面の概略を表す拡大図である。
【図５】実施例において作製したアルミニウム多孔体Ｎｏ．２をＸ線回折法によって測定した結果を表すスペクトルである。
【図６】比較例において作製したアルミニウム多孔体Ｎｏ．８をＸ線回折法によって測定した結果を表すスペクトルである。
【図７】実施例において作製したアルミニウム多孔体Ｎｏ．２の骨格の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示が解決しようとする課題］
三次元網目状構造の骨格を有する金属多孔体の骨格が、特許文献１に記載のアルミニウムの層によって形成されていることにより、金属多孔体の骨格の硬度を向上させることができる。しかし、限界があるため、本発明者等は、三次元網目状構造の骨格を有するアルミニウム多孔体に更なる改良を加えるべく、骨格中に炭化アルミニウムを含まないアルミニウム多孔体と、炭化アルミニウムを含むアルミニウム多孔体（前記特許文献１に記載のアルミニウムの層によって骨格が構成されている多孔体）の物性を比較して検討を重ねた。
その結果、骨格が炭化アルミニウムを含むアルミニウム多孔体は、骨格の硬度の向上に起因して引張強度も向上していたものの、破断伸びは低下していることが見出された。
【００１０】
そこで本開示は、破断伸びが高く、かつ骨格の硬度が高いアルミニウム多孔体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
［本開示の効果］
本開示によれば、破断伸びが高く、かつ骨格の硬度が高いアルミニウム多孔体及びその製造方法を提供することができる。
【００１２】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、三次元網目状構造の骨格を有するアルミニウム多孔体であって、前記骨格は炭化アルミニウムを含むアルミニウムの層によって形成されており、前記アルミニウム多孔体をＸ線回折法によって測定した場合に、ピーク位置２θが３０．８°以上、３１．５°以下の範囲と、３１．６°以上、３２．３°以下の範囲の２箇所に前記炭化アルミニウムに由来する回折ピークが検出される、アルミニウム多孔体である。
上記（１）に記載の開示の態様によれば、破断伸びが高く、かつ骨格の硬度が高いアルミニウム多孔体を提供することができる。
【００１３】
（２）上記（１）に記載のアルミニウム多孔体は、前記骨格における前記炭化アルミニウムの含有率が０．５質量％以上、１．８質量％以下である、ことが好ましい。
上記（２）に記載の開示の態様によれば、骨格の硬度がより高いアルミニウム多孔体を提供することができる。
【００１４】
（３）上記（１）又は上記（２）に記載のアルミニウム多孔体は、引張強さが０．８ＭＰａ以上であることが好ましい。
上記（３）に記載の開示の態様によれば、引張り強さが高いアルミニウム多孔体を提供することができる。
【００１５】
（４）上記（１）から上記（３）のいずれか一項に記載のアルミニウム多孔体は、破断伸びが１．６％以上であることが好ましい。
上記（４）に記載の開示の態様によれば、破断伸びが高いアルミニウム多孔体を提供することができる。
【００１６】
（５）上記（１）から上記（４）のいずれか一項に記載のアルミニウム多孔体は、ナノインデンターで測定した骨格の硬度Ｈが０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下であることが好ましい。
上記（５）に記載の開示の態様によれば、骨格の硬度が高いアルミニウム多孔体を提供することができる。
【００１７】
（６）上記（１）から上記（５）のいずれか一項に記載のアルミニウム多孔体は、前記アルミニウムの層の結晶粒子の個数平均粒径が２．０μｍ以上、１０．０μｍ以下であることが好ましい。
上記（６）に記載の開示の態様によれば、破断伸びがより高いアルミニウム多孔体を提供することができる。
【００１８】
（７）本開示のアルミニウム多孔体の製造方法は、前記の本開示のアルミニウム多孔体を製造する方法であって、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の前記骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する導電化処理工程と、前記導電化処理工程後の前記樹脂成形体を電解液中で電解処理することで前記骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を得る電解処理工程と、前記樹脂構造体を熱処理、又は酸若しくはアルカリにより溶解除去することで前記樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る樹脂除去工程と、結晶化工程とを有し、前記電解処理工程において用いる前記電解液は、（Ａ）アルミニウムハロゲン化物と、（Ｂ）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物と、（Ｃ）炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤と、を成分として含み、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比はモル比で１：１から３：１の範囲にあり、前記樹脂除去工程及び前記結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行なう、アルミニウム多孔体の製造方法である。
【００１９】
（８）本開示のアルミニウム多孔体の製造方法は、前記の本開示のアルミニウム多孔体を製造する方法であって、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の前記骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する導電化処理工程と、前記導電化処理工程後の前記樹脂成形体を電解液中で電解処理することで前記骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を得る電解処理工程と、前記樹脂構造体を熱処理、又は酸若しくはアルカリにより溶解除去することで前記樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る樹脂除去工程と、結晶化工程とを有し、前記電解処理工程において用いる前記電解液は、（Ａ）アルミニウムハロゲン化物と、（Ｂ）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物と、（Ｃ）炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤と、を成分として含み、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比はモル比で１：１から３：１の範囲にあり、前記樹脂除去工程は、溶解除去であり、前記結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行なう製造方法である。
【００２０】
（９）本開示のアルミニウム多孔体の製造方法は、前記の本開示のアルミニウム多孔体を製造する方法であって、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の前記骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する導電化処理工程と、前記導電化処理工程後の前記樹脂成形体を電解液中で電解処理することで前記骨格の表面にアルミニウムを電着させて樹脂構造体を得る電解処理工程と、前記樹脂構造体を熱処理、又は酸若しくはアルカリにより溶解除去することで前記樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る樹脂除去工程と、結晶化工程とを有し、前記電解処理工程において用いる前記電解液は、（Ａ）アルミニウムハロゲン化物と、（Ｂ）アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物と、（Ｃ）炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤と、を成分として含み、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比はモル比で１：１から３：１の範囲にあり、前記樹脂除去工程は、大気中で４００℃以上の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行ない、前記結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で前記樹脂構造体を熱処理することによって行なう製造方法である。
である。
【００２１】
上記（７）又は上記（８）に記載の開示の態様によれば、破断伸びが高く、かつ骨格の硬度が高いアルミニウム多孔体の製造方法を提供することができる。
【００２２】
［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体及びその製造方法の具体例を、以下に説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００２３】
＜アルミニウム多孔体＞
本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、三次元網目状構造の骨格を有する。
図１に、本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体の一例の断面を拡大視した拡大模式図を示す。図１に示すように、アルミニウム多孔体１０は、骨格１２が炭化アルミニウムを含むアルミニウムの層１１によって形成されている。骨格１２の内部１３は中空になっている。また、アルミニウム多孔体１０は連通気孔を有しており、骨格１２によって気孔部１４が形成されている。アルミニウムの層１１に結晶性の高い炭化アルミニウムが含まれていることにより、アルミニウム多孔体１０の破断伸びが高くなり、かつ骨格の硬度が高くなる。
【００２４】
上述のように、本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、骨格を構成するアルミニウムの層が結晶性の高い炭化アルミニウムを含有している。このため、本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体をＸ線回折法（ＸＲＤ）によって測定すると、ピーク位置２θが３０．８°以上、３１．５°以下の範囲と、３１．６°以上、３２．３°以下の範囲の２箇所に、炭化アルミニウムに由来する回折ピークが検出される。従来の炭化アルミニウムを含有するアルミニウム多孔体をＸＲＤによって測定しても、炭化アルミニウムの結晶性が悪くアモルファスであるため、炭化アルミニウムに由来する回折ピークは１つしか検出されない。これに対し、本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、骨格を構成するアルミニウムの層に含まれる炭化アルミニウムの結晶性が非常に高いため前記の範囲に２つの回折ピークが検出される。そして、炭化アルミニウムの結晶性が高いことにより、本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体は従来のアルミニウム多孔体に比べて高い破断伸びを有する。
ＸＲＤによる測定は、ＣｕＫα放射線を使用し、励起条件を４５ｋＶ、４０ｍＡとして行なえばよい。
【００２５】
本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、骨格における炭化アルミニウムの含有率が０．５質量％以上、１．８質量％以下であることが好ましい。炭化アルミニウムの含有率が０．５質量％以上であることにより骨格の硬度が高くなり、アルミニウム多孔体の強度（引張強さ）が高くなる。また、炭化アルミニウムの含有率が１．８質量％以下であることにより破断伸びの低下を抑制することができる。これらの観点から、アルミニウム多孔体の骨格における炭化アルミニウムの含有率は０．８質量％以上、１．２質量％以下であることがより好ましく、０．９質量％以上、１．１質量％以下であることが更に好ましい。
【００２６】
アルミニウム多孔体の骨格における炭化アルミニウムの含有率は、アルミニウム多孔体をＸ線回折法によって測定した場合に検出されるアルミニウムに由来する回折ピークと炭化アルミニウムに由来する回折ピークとの比によって算出することができる。なお、アルミニウム多孔体の骨格にアルミニウムと炭化アルミニウム以外の成分が含まれていてその成分に由来する回折ピークが検出される場合には、その成分に由来する回折ピークと、アルミニウムに由来する回折ピークと、炭化アルミニウムに由来する回折ピークとの比から算出すればよい。
【００２７】
アルミニウム多孔体は、引張強さが０．８ＭＰａ以上であることが好ましい。アルミニウム多孔体の引張強さとは、アルミニウム多孔体（試験片）に引張応力を加えた場合に、試験片が破断した際に試験片に加わっていた最大応力を元の試験片の断面積で割った値のことをいう。なお、試験片がアルミニウム多孔体であるため、断面積は見かけ上の断面積とする。試験片の形状は、幅を２０ｍｍ、長さを１００ｍｍとし、掴み冶具で両端を掴んだ際のゲージ長（掴みしろを除いた長さ）を６０ｍｍとすればよい。
アルミニウム多孔体の引張強さが０．８ＭＰａ以上であることにより、高強度のアルミニウム多孔体となる。アルミニウム多孔体の目付量を大きくすると、アルミニウム多孔体の引張強さも大きくなる傾向にある。本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体においては、例えば、アルミニウム多孔体の目付量を１３５ｇ／ｍ２以上とすることにより、アルミニウム多孔体の引張強さを０．８ＭＰａ以上とすることができる。
なお、アルミニウム多孔体の目付量とは、アルミニウム多孔体の、見かけ上の単位面積における質量をいうものとする。
アルミニウム多孔体の引張強さは大きければ大きいほど好ましく、１．０ＭＰａ以上であることがより好ましく、１．２ＭＰａ以上であることが更に好ましい。
【００２８】
アルミニウム多孔体は、破断伸びが１．６％以上であることが好ましい。アルミニウム多孔体の破断伸びとは、アルミニウム多孔体の引張強さを測定した場合に、引張応力を加える前のアルミニウム多孔体（試験片）のゲージ長と、最大応力が加わった際の試験片の長さ（掴み冶具で挟まれた長さ）との比率（百分率）をいうものとする。
アルミニウム多孔体の破断伸びが１．６％以上であることにより、変形させた場合に割れ等の発生し難いアルミニウム多孔体となる。アルミニウム多孔体の目付量を大きくすると、アルミニウム多孔体の破断伸びも大きくなる傾向にある。本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体においては、例えば、アルミニウム多孔体の目付量を１３５ｇ／ｍ２以上とすることにより、アルミニウム多孔体の破断伸びを１．６％以上とすることができる。
アルミニウム多孔体の破断伸びは大きければ大きいほど好ましく、１．８％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることが更に好ましい。
【００２９】
アルミニウム多孔体は、ナノインデンターで測定した骨格の硬度Ｈが０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下であることが好ましい。
アルミニウム多孔体の骨格の硬度Ｈが０．５ＧＰａ以上であることにより、骨格の硬度が高いアルミニウム多孔体となる。また、アルミニウム多孔体の骨格の硬度Ｈが２．０ＧＰａ以下であることにより、破断伸びが高いアルミニウム多孔体となる。これらの観点から、アルミニウム多孔体の骨格の硬度Ｈは、０．８ＧＰａ以上、１．５ＧＰａ以下であることがより好ましく、０．９ＧＰａ以上、１．２ＧＰａ以下であることが更に好ましい。
【００３０】
本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体は、骨格を形成するアルミニウムの層の結晶粒子の個数平均粒径が２．０μｍ以上、１０．０μｍ以下であることが好ましい。アルミニウムの層の結晶粒子の個数平均粒径とは、アルミニウム多孔体の骨格の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した際に観察されるアルミニウムの層の結晶粒子を任意に１０個選択し、それらの粒径を平均したものをいう。なお、１つの視野に観察される結晶粒子が１０個に満たない場合には、視野を変えて観察を続け、合計で１０個の結晶粒子の粒径を測定すればよい。結晶粒子の粒径とは、ＳＥＭによって観察される結晶粒子の一番長い径と一番短い径の平均をいうものとする。
アルミニウムの層の結晶粒子の個数平均粒径が２．０μｍ以上であることにより、破断伸びが高いアルミニウム多孔体となる。また、結晶粒子の平均粒径が１０．０μｍ以下であることにより、高い硬度が得られる。これらの観点から、アルミニウム多孔体の骨格を形成するアルミニウムの層の結晶粒子の個数平均粒径は、４．０μｍ以上、８．０μｍ以下であることがより好ましく、５．０μｍ以上、７．５μｍ以下であることが更に好ましい。
【００３１】
アルミニウム多孔体の気孔率や平均気孔径、厚みは、アルミニウム多孔体の用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、電池の電極（集電体）として用いる場合には、平均気孔径が小さく、薄いアルミニウム多孔体が好ましい。また、放熱用に用いる場合には、平均気孔径が大きく、厚いアルミニウム多孔体が好ましい。
なお、アルミニウム多孔体の気孔率は、見かけの体積に対する、アルミニウム多孔体の内部の空間（気孔部）の体積の比率をいうものとする。
アルミニウム多孔体の平均気孔径とは、アルミニウム多孔体の骨格が形成するセル数（個／インチ）の逆数をいうものとする。
【００３２】
＜アルミニウム多孔体の製造方法＞
本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法は、上記の本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体、を製造する方法である。
【００３３】
［第１の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法］
第１の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法は、導電化処理工程と、電解処理工程と、樹脂除去工程と、結晶化工程を有する。以下に各工程を詳述する。
−導電化処理工程−
導電化処理工程は、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体を用意し、当該樹脂成形体の骨格の表面を導電化処理して導電性を付与する工程である。例えば、樹脂成形体の骨格の表面を覆うように導電層を形成することで、樹脂成形体の骨格の表面に導電性を付与することができる。図２に、樹脂成形体１５の骨格の表面に導電層１６を形成した状態の一例の、部分断面の概略を拡大した図を示す。
【００３４】
（樹脂成形体）
本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体を製造する際には、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体（以下では、単に「樹脂成形体」とも記載する。）を基材として用いる。図２に示すように、樹脂成形体１５は連通気孔を有しており、骨格によって気孔部１４が形成されている。樹脂成形体１５としては、例えば、樹脂発泡体、不織布、フェルト、織布などを用いることができ、必要に応じてこれらを組み合わせて用いることもできる。また、樹脂成形体１５の素材は、骨格の表面にアルミニウムをめっきした後に熱処理によって除去することが可能なものであればよい。また、樹脂成形体１５は、取扱い上、特にシート状のものにおいては剛性が高すぎると骨格が折れるので柔軟性のある素材であることが好ましい。
三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体１５としては、樹脂発泡体を用いることが好ましい。樹脂発泡体は多孔性のものであればよく公知又は市販のものを使用でき、例えば、発泡ウレタン、発泡スチレン等を用いることができる。これらの中でも、特に多孔度が大きい観点から、発泡ウレタンが好ましい。図３に発泡ウレタン樹脂の写真を示す。
【００３５】
樹脂成形体１５の骨格の表面にアルミニウムが電析することでアルミニウム多孔体の骨格が形成されるため、アルミニウム多孔体の気孔率や平均気孔径、厚みは、樹脂成形体１５の気孔率や平均気孔径、厚みと略等しくなる。このため、樹脂成形体１５の気孔率や平均気孔径、厚みは、製造目的であるアルミニウム多孔体の気孔率や平均気孔径、厚みに応じて適宜選択すればよい。樹脂成形体１５の気孔率及び平均気孔径は、アルミニウム多孔体の気孔率及び平均気孔径と同様に定義される。
【００３６】
（導電化処理）
樹脂成形体１５の骨格の表面を導電化処理する方法は、樹脂成形体１５の骨格の表面に導電層１６を設けることができる方法であれば特に限定されない。導電層１６を構成する材料としては、例えば、ニッケル、チタン、ステンレススチール等の金属の他、カーボンブラック等の非晶質炭素、黒鉛等のカーボン粉末が挙げられる。これらの中でも特にカーボン粉末が好ましく、カーボンブラックがより好ましい。なお、金属以外の非晶質炭素やカーボン粉末を用いて導電層１６を形成した場合には、後述する樹脂除去工程において導電層１６も除去される。
導電化処理の具体例としては、例えば、ニッケルを用いる場合は、無電解めっき処理、スパッタリング処理等が好ましく挙げられる。また、チタンやステンレススチール等の金属、カーボンブラック、黒鉛などの材料を用いる場合は、これらの材料の微粉末にバインダを加えて得られる混合物を、樹脂成形体１５の骨格の表面に塗着する処理が好ましい方法として挙げられる。
【００３７】
ニッケルを用いた無電解めっき処理としては、例えば、還元剤として次亜リン酸ナトリウムを含有した硫酸ニッケル水溶液等の公知の無電解ニッケルめっき浴に樹脂成形体１５を浸漬すればよい。必要に応じて、めっき浴浸漬前に、樹脂成形体１５を微量のパラジウムイオンを含む活性化液（カニゼン社製の洗浄液）等に浸漬してもよい。
ニッケルを用いたスパッタリング処理としては、例えば、基板ホルダーに樹脂成形体１５を取り付けた後、不活性ガスを導入しながら、ホルダーとターゲット（ニッケル）との間に直流電圧を印加することにより、イオン化した不活性ガスをニッケルに衝突させて、吹き飛ばしたニッケル粒子を樹脂成形体１５の骨格の表面に堆積させればよい。
【００３８】
導電層１６は樹脂成形体１５の骨格の表面を覆うように、連続的に形成されていればよい。導電層１６の目付量は限定的ではなく、１．０ｇ／ｍ2以上、３０ｇ／ｍ2以下であることが好ましく、５．０ｇ／ｍ2以上、２０ｇ／ｍ2以下であることがより好ましく、７．０ｇ／ｍ2以上、１５ｇ／ｍ2以下であることが更に好ましい。
なお、導電層の目付量とは、骨格の表面に導電層が形成された樹脂成形体の、見かけ上の単位面積における導電層の質量をいうものとする。
【００３９】
−電解処理工程−
電解処理工程は、導電性が付与された樹脂成形体を電解液中で電解処理することで、樹脂成形体の骨格の表面にアルミニウムを電着させて、樹脂構造体を得る工程である。図４に、樹脂成形体１５の骨格の表面に形成された導電層１６の表面に更にアルミニウムの層１１を形成した状態の一例の、部分断面の概略の拡大図を示す
【００４０】
（電解液）
電解液としては、以下の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含む溶融塩に、更に添加剤として（Ｃ）成分を含むものを用いる。
（Ａ）成分：アルミニウムハロゲン化物
（Ｂ）成分：アルキルイミダゾリウムハロゲン化物、アルキルピリジニウムハロゲン化物及び尿素化合物からなる群より選択されるいずれか１種以上の化合物
（Ｃ）成分：炭素原子を含み、前記樹脂成形体の前記骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれる添加剤
なお、電解液には、不可避的不純物として他の成分が含まれていても構わない。また、破断伸びが高く、かつ骨格の硬度が高いアルミニウム多孔体を製造できるという本開示の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法の効果を損なわない範囲において、意図的に他の成分を含有していても構わない。
【００４１】
前記（Ａ）成分であるアルミニウムハロゲン化物は、前記（Ｂ）成分と混合した場合に１１０℃程度以下で溶融塩を形成するものであれば良好に用いることができる。例えば、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）、臭化アルミニウム（ＡｌＢｒ３）、ヨウ化アルミニウム（ＡｌＩ３）等が挙げられるが、これらの中でも塩化アルミニウムが最も好ましい。
【００４２】
前記（Ｂ）成分のアルキルイミダゾリウムハロゲン化物も、前記（Ａ）成分と混合した場合に１１０℃程度以下で溶融塩を形成するものを良好に用いることができる。
例えば、１，３位にアルキル基（炭素原子数１から５）を持つイミダゾリウムクロリド、１，２，３位にアルキル基（炭素原子数１から５）を持つイミダゾリウムクロリド、１，３位にアルキル基（炭素原子数１から５）を持つイミダゾリウムヨーシド等が挙げられる。
より具体的には、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＥＭＩＣ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＢＭＩＣ）、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムクロリド（ＭＰＩＣ）等が挙げられるが、これらの中でも１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＥＭＩＣ）を最も好ましく用いることができる。
【００４３】
前記（Ｂ）成分のアルキルピリジニウムハロゲン化物は、前記（Ａ）成分と混合した場合に１１０℃程度以下で溶融塩を形成するものを良好に用いることができる。
例えば、１−ブチルピリジニウムクロリド（ＢＰＣ）、１−エチルピリジニウムクロリド（ＥＰＣ）、１−ブチル−３−メチルピリジニウムクロリド（ＢＭＰＣ）等が挙げられるが、これらの中でも１−ブチルピリジニウムクロリドが最も好ましい。
【００４４】
前記（Ｂ）成分の尿素化合物は、尿素及びその誘導体を意味するものであり、前記（Ａ）成分と混合した場合に１１０℃程度以下で溶融塩を形成するものを良好に用いることができる。
例えば、下記式（１）で表される化合物を好ましく用いることができる。
【００４５】
【化１】
2018185983.tif 000003
【００４６】
但し、式（１）においてＲは、水素原子、炭素原子数が１個から６個のアルキル基、又はフェニル基であり、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
前記尿素化合物は上記の中でも、尿素、ジメチル尿素を特に好ましく用いることができる。
【００４７】
前記電解液は、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との混合比が、モル比で１：１から３：１の範囲にあるようにすることで、樹脂成形体の骨格の表面にアルミニウムを電着させるのに適した電解液（めっき液）となる。
前記（Ｂ）成分を１とした場合の前記（Ａ）成分のモル比が１未満の場合にはアルミニウムの電析反応が生じない。また、前記（Ｂ）成分を１とした場合の前記（Ａ）成分のモル比が３を超える場合には、電解液中に塩化アルミニウムが析出し、樹脂成形体の骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれ、アルミニウムの品質が低下する。
【００４８】
前記（Ｃ）成分である添加剤は、炭素原子を含み、樹脂成形体の骨格の表面に電着するアルミニウム中に取り込まれるものであれば特に限定されるものではない。炭素原子を含む添加剤がアルミニウム中に取り込まれることで、後述する樹脂除去工程又は結晶化工程において添加剤に含まれる炭素原子とアルミニウムとが反応して炭化アルミニウムが形成される。
前記添加剤は、例えば、以下の化合物であることが好ましい。
すなわち、前記添加剤は、塩化１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン、３−ベンゾイルピリジン、ピラジン、１，３，５−トリアジン、１，２，３−ベンゾトリアゾール、アセトフェノン、アセチルピリジン、３−ピリジンカルボキシアルデヒド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（アクリルアミド）、ニコチン酸メチル、ニコチノイルクロリド塩酸塩及びイソニアジドからなる群より選択されるいずれか一種以上であることが好ましい。
【００４９】
電解液における前記（Ｃ）成分の濃度は、用いる（Ｃ）成分の種類に応じて適宜変更すればよい。
例えば、前記（Ｃ）成分として、塩化１，１０−フェナントロリン一水和物、１，３，５−トリアジン、アセチルピリジン、３−ピリジンカルボキシアルデヒド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（アクリルアミド）、ニコチノイルクロリド塩酸塩を用いる場合には、電解液中における前記（Ｃ）成分の濃度を０．０３ｇ／Ｌ以上、７．５ｇ／Ｌ以下とすることが好ましい。アルミニウムの層中に取り込まれる（Ｃ）成分の量や、アルミニウムの層に残留する応力の大きさを考慮すると、電解液中における（Ｃ）成分の濃度は、０．１ｇ／Ｌ以上、５．０ｇ／Ｌ以下にすることがより好ましく、０．３ｇ／Ｌ以上、１．５ｇ／Ｌ以下にすることが更に好ましい。
【００５０】
また、前記（Ｃ）成分として、１，１０−フェナントロリン一水和物、３−ベンゾイルピリジン、ピラジン、１，２，３−ベンゾトリアゾール、ニコチン酸メチル、イソニアジドを用いる場合には、電解液中における前記（Ｃ）成分の濃度を０．０５ｇ／Ｌ以上、７．５ｇ／Ｌ以下とすることが好ましい。アルミニウムの層中に取り込まれる（Ｃ）成分の量や、アルミニウムの層に残留する応力の大きさを考慮すると、電解液中における（Ｃ）成分の濃度は、０．１ｇ／Ｌ以上、２．０ｇ／Ｌ以下にすることがより好ましく、０．３ｇ／Ｌ以上、１．０ｇ／Ｌ以下にすることが更に好ましい。
【００５１】
また、前記（Ｃ）成分として、１，１０−フェナントロリン、アセトフェノンを用いる場合には、電解液中における前記（Ｃ）成分の濃度を０．１ｇ／Ｌ以上、１０ｇ／Ｌ以下とすることが好ましい。アルミニウムの層中に取り込まれる（Ｃ）成分の量や、アルミニウムの層に残留する応力の大きさを考慮すると、電解液中における（Ｃ）成分の濃度は、０．２５ｇ／Ｌ以上、７ｇ／Ｌ以下とすることがより好ましく、２．５ｇ／Ｌ以上、５ｇ／Ｌ以下とすることが更に好ましい。
【００５２】
（電解処理の条件）
電解処理（溶融塩電解）は次のようにして行なうことができる。
導電化処理工程後の樹脂成形体とアルミニウムとを、電解液中で対向させて配置し、樹脂成形体を整流器の陰極側に接続し、アルミニウムを陽極側に接続して両電極間に電圧を印加する。
このとき、電流密度が３０ｍＡ／ｃｍ２以上、６０ｍＡ／ｃｍ２以下となるように電圧を印加して電流を制御することによって溶融塩電解を行なうことが好ましい。電流密度を３０ｍＡ／ｃｍ２以上とすることにより、平滑なアルミニウムの層を形成することができる。また、電流密度を６０ｍＡ／ｃｍ２以下とすることにより、樹脂成形体の個各の表面に形成されるアルミニウムの層が黒色に変化するコゲの発生を抑制することができる。これらの観点から、電流密度は３０ｍＡ／ｃｍ２以上、５０ｍＡ／ｃｍ２以下とすることがより好ましく、３５ｍＡ／ｃｍ２以上、４５ｍＡ／ｃｍ２以下とすることが更に好ましい。
なお、電流密度は、樹脂成形体のアルミニウムの層が形成される側の面のみかけの面積を基準にして計算するものとする。
【００５３】
−樹脂除去工程−
樹脂除去工程は、電解処理工程で得た樹脂構造体を除去してアルミニウム多孔体を得る工程である。樹脂成形体１５の骨格の表面に形成されている導電層１６が金属以外の非晶質炭素やカーボン粉末の場合には、熱処理によって導電層１６も消失する。例えば、図４に示す樹脂構造体の例においては熱処理によって樹脂成形体１５と導電層１６が消失し、アルミニウムの層１１が残る。これにより、三次元網目状構造の骨格を有するアルミニウム多孔体１０が得られる（図１参照）。なお、樹脂構造体の導電層１６が金属によって形成されていた場合には、樹脂構造体を熱処理することで、導電層１６を形成していた金属がアルミニウムの層１１中に拡散したり、アルミニウムと合金化したりする。
【００５４】
−結晶化工程−
結晶化工程は、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ、６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下でアルミニウム多孔体を熱処理すればよい。処理時間は１時間以上、６０時間以下程度とすればよい。第１の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造においては、樹脂除去工程と結晶化工程を同じ条件で兼用するのがよい。
【００５５】
樹脂構造体を熱処理する前においてアルミニウムの層１１には、電解処理工程で用いた添加剤である（Ｃ）成分が取り込まれている。（Ｃ）成分は炭素原子を含んでいるため、樹脂構造体を熱処理することで、アルミニウムと（Ｃ）成分とが反応して炭化アルミニウムが生成する。樹脂構造体の熱処理を、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下で行なうことにより、結晶性の高い炭化アルミニウムが生成する。この結晶性の高い炭化アルミニウムを含むアルミニウムの層１１によって骨格が形成されているアルミニウム多孔体をＸ線回折法によって測定すると、ピーク位置２θが３０．８°以上、３１．５°以下の範囲と、３１．６°以上、３２．３°以下の範囲の２箇所に炭化アルミニウムに由来する回折ピークが検出される。
【００５６】
熱処理を行なう雰囲気の真空度が１．０×１０−２Ｐａ超であると、アルミニウムの層１１中に結晶性の高い炭化アルミニウムを形成することができない。熱処理を行なう雰囲気は、真空度が高い（気圧が低い）ほど好ましく、１．０×１０−３Ｐａ以下であることがより好ましく、１．０×１０−４Ｐａ以下であることが更に好ましい。また真空度が１．０×１０−１Ｐａ超である場合、被膜中の炭素の一部が酸化し、二酸化炭素となるため、結晶性のよい炭化アルミニウムを形成できない。
【００５７】
樹脂構造体を熱処理する温度が６５０℃未満であると、アルミニウムの層１１中に結晶性の高い炭化アルミニウムを形成することができない。また、熱処理する温度が６８０℃超であると、骨格を形成しているアルミニウムの層１１が融けてしまう。このため、樹脂構造体を熱処理する温度は、６６０℃以上、６７５℃以下とすることがより好ましく、６６５℃以上、６７０℃以下とすることが更に好ましい。
【００５８】
樹脂構造体を熱処理する時間は、１時間以上、６０時間以下であることが好ましい。熱処理する時間が１時間以上であることにより、樹脂成形体や導電層を十分に燃焼させ、かつアルミニウムと（Ｃ）成分との反応を進めてアルミニウムの層中に炭化アルミニウムを形成することができる。また、熱処理する時間を６０時間以下とすることにより、アルミニウムの層１１の酸化が進行しすぎてしまうことを抑制することができる。これらの観点から、樹脂構造体を熱処理する時間は、６時間以上、４８時間以下とすることがより好ましく、１２時間以上、３６時間以下とすることが更に好ましい。
【００５９】
［第２の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法］
第２の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法は、導電化処理工程と、電解処理工程と、樹脂除去工程と、結晶化工程とを有する。
第２の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法における導電化処理工程と電解処理工程は、前述の第１の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法における導電化処理工程と電解処理工程と同様にして行なうことができるため、説明を省略する。
【００６０】
−樹脂除去工程−
樹脂除去工程は、電解処理工程で得た樹脂構造体から樹脂成形体を除去してアルミニウム多孔体を得る工程である。第２の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法では、樹脂成形体を除去する方法は特に限定されず、例えば、熱処理の他に酸やアルカリによる溶解除去等が挙げられる。熱処理も第１の実施形態に係るアルミニウム多孔体のような、真空度の高い高温による熱処理ではなく、大気中の雰囲気下で、４００℃以上の熱処理を行うことでよい。この時の熱処理時間は１時間以内で行うことが好ましい。より好ましくは３０分以内である。
酸やアルカリとしては例えば、樹脂構造体を、塩酸（ＨＣｌ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、希硝酸（ＨＮＯ３）、濃硝酸等に浸漬することによって除去することができる。
【００６１】
−結晶化工程−
結晶化工程は、第１の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法における樹脂除去工程の熱処理条件と同じ条件で行なえばよい。すなわち、１．０×１０−２Ｐａ以下の真空で、かつ、６５０℃以上、６８０℃以下の雰囲気下でアルミニウム多孔体を熱処理すればよい。処理時間は１時間以上、６０時間以下程度とすればよい。
樹脂除去工程後のアルミニウム多孔体のアルミニウムの層中には、電解処理工程で用いた添加剤である（Ｃ）成分が含まれている。樹脂除去工程を大気中あるいは溶融塩中での熱処理によって行なった場合には、アルミニウムと（Ｃ）成分に由来する炭素原子とが反応してできた炭化アルミニウムがアルミニウムの層中に含まれている。しかしながらこの炭化アルミニウムは結晶性が低いため、アルミニウム多孔体をＸ線回折法によって測定しても、炭化アルミニウムに由来する回折ピークは１つしか検出することができない。
第２の実施形態に係るアルミニウム多孔体の製造方法では、樹脂除去工程後に結晶化工程を行なうことで、アルミニウムの層中に含まれる炭化アルミニウムの結晶性を高くすることができる。また、樹脂除去工程後のアルミニウム多孔体のアルミニウムの層中に、アルミニウムと未反応の（Ｃ）成分が含まれている場合には、結晶化工程を行なうことでアルミニウムと（Ｃ）成分とを反応させてアルミニウムの層中に結晶性の高い炭化アルミニウムを生成することができる。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例に基づいて本開示をより詳細に説明するが、これらの実施例は例示であって、本開示のアルミニウム多孔体及びその製造方法はこれらに限定されるものではない。本開示の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。【００６３】
［実施例１］
＜導電化処理工程＞
三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体として１．５ｍｍ厚のポリウレタンシートを用いた。樹脂成形体の気孔率は９６％であり、平均気孔径は４５０μｍであった。
導電化処理は前記ポリウレタンシートをカーボン懸濁液に浸漬して乾燥させて、ポリウレタンシートの骨格の表面に導電層を形成することにより行った。カーボン懸濁液の成分は、黒鉛とカーボンブラックを２５％含み、樹脂バインダ、浸透剤及び消泡剤を含むものとした。カーボンブラックの粒径は０．５μｍとした。【００６４】
＜電解処理工程＞
（電解液）
（Ａ）成分として塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）を、（Ｂ）成分として１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド（ＥＭＩＣ）を用い、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との混合比がモル比で２：１となるように混合して溶融塩を準備した。この溶融塩に（Ｃ）成分として塩化１，１０−フェナントロリン一水和物を０．５ｇ／Ｌの濃度となるように添加して電解液を得た。
（溶融塩電解）
上記で得た電解液中で、導電化処理したポリウレタンシートが陰極、純度が９９．９９％のアルミニウム板が陽極となるようにして溶融電解を行なった。これにより、ポリウレタンシートの骨格の表面にアルミニウムが電着し、樹脂構造体が得られた。電解液の温度は４５℃とし、また、電流密度は６．０Ａ／ｄｍ２となるようにした。【００６５】
＜樹脂除去工程及び結晶化工程＞
上記で得た樹脂構造体を、１．０×１０−２Ｐａの真空下で６６０℃にて２４時間熱処理することにより、樹脂構造体からポリウレタンシートと導電層が除去されて、アルミニウム多孔体Ｎｏ．１が得られた。【００６６】
［実施例２］
実施例１において、樹脂除去工程及び結晶化工程の熱処理温度を６６５℃にした以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体Ｎｏ．２を得た。【００６７】
［実施例３］
実施例１において、樹脂除去工程及び結晶化工程の熱処理温度を６７０℃にした以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体Ｎｏ．３を得た。【００６８】
［実施例４］
実施例１において、樹脂除去工程及び結晶化工程の雰囲気の圧力を４．０×１０−３Ｐａとした以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体Ｎｏ．４を得た。【００６９】
［実施例５］
＜導電化処理工程＞
実施例１で用いた樹脂成形体と同じ樹脂成形体を用意し、実施例１と同様にして導電化処理工程を行なった。
＜電解処理工程＞
実施例１と同様にして電解処理工程を行なって樹脂構造体を得た。【００７０】
＜樹脂除去工程＞
上記で得た樹脂構造体を、大気下、５００℃にて２０分、熱処理することにより樹脂構造体からポリウレタンシートと導電層が除去されて、アルミニウム多孔体が得られた。
＜結晶化工程＞
上記で得たアルミニウム多孔体を、１．０×１０−２Ｐａの真空下で６６０℃にて２４時間熱処理することにより、アルミニウム多孔体Ｎｏ．５を得た。【００７１】
[実施例６］
＜導電化処理工程＞
実施例１で用いた樹脂成形体と同じ樹脂成形体を用意し、実施例１と同様にして導電化処理工程を行なった。
＜電解処理工程＞
実施例１と同様にして電解処理工程を行なって樹脂構造体を得た。【００７２】
＜樹脂除去工程＞
上記で得た樹脂構造体を、２５℃の６９質量％の濃硝酸に１０分間浸漬することにより樹脂構造体からポリウレタンシートと導電層が除去されて、アルミニウム多孔体が得られた。
＜結晶化工程＞
上記で得たアルミニウム多孔体を、１．０×１０−２Ｐａの真空下で６６０℃にて２４時間熱処理することにより、アルミニウム多孔体Ｎｏ．６を得た。【００７３】
［比較例１］
実施例１において、樹脂除去工程及び結晶化工程の熱処理を大気圧下（１．０×１０５Ｐａ）で行なった以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体Ｎｏ．７を得た。【００７４】
［比較例２］
実施例１において、樹脂除去工程及び結晶化工程の熱処理温度を６００℃にした以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体Ｎｏ．８を得た。【００７５】
［比較例３］
実施例１において、樹脂除去工程及び結晶化工程の圧力を７．０×１０−２Ｐａにした以外は実施例１と同様にしてアルミニウム多孔体Ｎｏ．９を得た。【００７６】
−評価−
上記で得たアルミニウム多孔体Ｎｏ．１からＮｏ．９について、以下の評価を行なった。
評価結果を表１に示す。
＜Ｘ線回折測定＞
Ｘ線回折装置としてリガク社製のＳｍａｒｔＬａｂを用いて各アルミニウム多孔体における炭化アルミニウムの検出を行なった。Ｘ線源はＣｕ−Ｋαとし、励起条件は４５ｋＶ、４０ｍＡとした。測定範囲は２θ＝３０°から３３°とし、ステップ幅を０．０４°、積算時間を４０秒とした。アルミニウム多孔体Ｎｏ．２とアルミニウム多孔体Ｎｏ．８の測定結果をそれぞれ図５と図６に示す。図５及び図６において、縦軸は回折強度（ＣＰＳ：Ｃｏｕｎｔｓ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）を、横軸は回折角度２θ（°）を表す。
また、アルミニウム多孔体Ｎｏ．１からＮｏ．９について、測定範囲を２θ＝３７°から４０°とし、ステップ幅を０．０４°、積算時間を５秒としてアルミニウムの検出も行なった。【００７７】
＜炭化アルミニウムの含有率＞
上記で測定したＸＲＤの結果に基づき、アルミニウムに由来するピークと、炭化アルミニウムに由来するピークの強さの比により各アルミニウム多孔体に含まれる炭化アルミニウムの量を算出した。【００７８】
＜引張強さ＞
引張試験機として、島津製作所製のオートグラフを用いた。アルミニウム多孔体を幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍに切り出して試験片を作製し、掴み冶具で両端を掴んだ際のゲージ長（掴みしろを除いた長さ）を６０ｍｍとして引張試験を行った。歪速度は１ｍｍ／ｍｉｎとした。ここで、引張強さは、引張試験時の最大応力とした。【００７９】
＜破断伸び＞
ここでいう破断伸びは、上記引張試験において、最大応力を示した距離Ｌのゲージ長に対する百分率とした。【００８０】
＜硬度Ｈ＞
硬度は、ナノインデンターを用いて測定を行った。【００８１】
＜アルミニウムの層の結晶粒子の個数平均粒径＞
アルミニウムの層の結晶粒子の個数平均粒径は、アルミニウム多孔体の骨格の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した際に観察されるアルミニウムの層の結晶粒子を任意に１０個選択し、それらの粒径を平均して算出した。なお、１つの視野に観察される結晶粒子が１０個に満たない場合には、視野を変えて観察を続け、合計で１０個の結晶粒子の粒径を測定した。
図７にアルミニウム多孔体Ｎｏ．２の骨格の断面をＳＥＭで観察した写真を示す。図７の破線で囲んで示した部分がアルミニウムの層の結晶粒子である。【００８２】
【表１】
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【００８３】
アルミニウム多孔体Ｎｏ．１からＮｏ．６は、骨格中に結晶性が高い炭化アルミニウムが含まれているため、ＸＲＤ測定によりピーク位置２θが３０．８°以上、３１．５°以下の範囲と、３１．６°以上、３２．３°以下の範囲の２箇所に、炭化アルミニウムによるピークを検出することができた。また、アルミニウム多孔体Ｎｏ．１からＮｏ．６は引張強さ、破断伸び、硬度Ｈのそれぞれにおいてよい結果が得られた（表１参照）。
一方、従来の製造方法によるアルミニウム多孔体Ｎｏ．７は、ＸＲＤ測定をした場合に、炭化アルミニウムによるピークを１つも検出することが出来ず、破断伸びも測定できなかった
また、樹脂除去工程における温度を低くしたアルミニウム多孔体Ｎｏ．８と雰囲気圧力を高くしたアルミニウム多孔体Ｎｏ．９も、ＸＲＤ測定をした場合に、炭化アルミニウムによるピークを１つしか検出することが出来ず、破断伸びがアルミニウム多孔体Ｎｏ．１からＮｏ．６よりも低い結果となった。
【符号の説明】
【００８４】
１０  アルミニウム多孔体
１１  アルミニウムの層
１２  骨格
１３  骨格の内部
１４  気孔部
１５  樹脂成形体
１６  導電層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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