(57)【要約】  フィラメント状金属粉末、例えばニッケルまたは銅を使用する、金属二元細孔多孔質発泡体を製造するための環境に優しい方法。フィラメント状金属粉末を、好適な発泡体形成剤、例えばメチルセルロースと組み合わせる時に、先ず湿潤させる。フィラメント状金属粉末は、湿潤しているために、発泡体構造から水を吸引せず、それによって、高度に多孔質の、高いマクロ多孔性およびミクロ多孔性を有する金属発泡体が確実に得られる。
2009510266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）金属粉末を用意し、
ｂ）前記金属粉末を液体で湿潤および混合して、溶液混合物を含む湿潤金属を形成し、
ｃ）発泡体前駆物質から発泡体を形成し、
ｄ）前記発泡体と、前記溶液混合物を含む湿潤金属とを、組み合わせて混合し、
ｅ）前記発泡体を乾燥させて未焼成ケークを形成し、そして
ｆ）前記未焼成ケークを焼結させて、金属二元細孔多孔質発泡体を形成すること
を含んでなる、金属二元細孔多孔質発泡体の製造方法。
【請求項２】
前記金属粉末がフィラメント状粉末である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属粉末が、ニッケル、銅、鉄、ニッケル系合金、銅系合金、および鉄系合金からなる群の少なくとも一種から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記発泡体を、メチルセルロースおよびヒドロキシプロピルメチルセルロースからなる群の少なくとも一種から形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記金属粉末を界面活性剤と混合して、前記溶液混合物を含む湿潤金属を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
水を前記金属粉末に加えて、前記溶液混合物を含む湿潤金属を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
水を発泡体形成剤に加えて発泡体前駆物質を形成し、前記発泡体前駆物質を濃化することにより、前記発泡体を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
グリセリンが前記発泡体前駆物質に加えられる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記発泡体を密度約０．５ｇ／ｃｍ３（ｇ／ｃｃ）に形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属二元細孔多孔質発泡体の気孔率が約８５％〜９５％である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属二元細孔多孔質発泡体の密度が約５％〜１５％金属である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記フィラメント状粉末が、金属カルボニル源に由来する、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
空気、二酸化炭素、および二酸化窒素からなる群の少なくとも一種から選択された発泡剤が前記発泡体を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
機械的手段が前記発泡体を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記発泡体が、前記発泡体の熱ゲル化温度を超えて加熱される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
ａ）金属粉末を用意し、
ｂ）前記金属粉末を液体で湿潤および混合して、湿潤金属混合物を形成し、
ｃ）発泡体を用意し、
ｄ）前記発泡体と前記湿潤金属混合物とを組み合わせ、
ｅ）前記組み合わされた発泡体および湿潤金属混合物を乾燥させて、未焼成ケークを形成し、そして
ｆ）前記未焼成ケークを焼結させて、金属二元細孔多孔質発泡体を形成すること
を含んでなる、金属二元細孔多孔質発泡体の製造方法。
【請求項１７】
前記金属粉末がフィラメント状粉末である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記金属二元細孔多孔質発泡体の気孔率が約８５％〜９５％である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記金属二元細孔多孔質発泡体の密度が約５％〜１５％金属である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記金属粉末が、カルボニル源に由来する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記組み合わされた発泡体および湿潤金属混合物が、前記組み合わされた発泡体および湿潤金属混合物の熱ゲル化温度を超えて加熱される、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質発泡体一般に関するものであり、特に多孔質金属発泡体に関する。
【背景技術】
【０００２】
多孔質金属発泡体は、多くの工業的および消費者用途に使用されている。例えば、フィルタ、強力で軽量の支持体、内燃機関排気収集装置、汚染防止装置、燃料電池、触媒、クッションおよび吸収材料、一次および二次バッテリー用の電極等が挙げられる。より細かい多孔性、より大きな表面積、様々な金属含有量ならびに他の物理的および化学的パラメータに対する要求に伴い、多孔質金属発泡体およびそれらの製造方法を改良する研究開発がますます活発になっている。
【０００３】
エネルギー用途、例えばアルカリ電池、ニッケル金属水素化物電池、リチウムイオン電池、および燃料電池では、多孔質金属発泡体は電極として機能する。典型的には、適切な材料でペースト塗布および活性化されることにより、発泡体は、電解質用の電極および導管の両方になる。発泡体の物理的性質に応じて、その基材は、化学的活性、物質移動性、導電性、および流体流動性を生じる。
【０００４】
多孔質金属発泡体の製造は、いくつかのカテゴリーに分けられる。多孔質金属発泡体の中には、金属を融解させ、溶融物中に気泡を吹き込むか、または発生させ、気泡が壊れてガスが逃げる前に冷却することにより、製造されるものがある。このようにして製造される発泡体は、一般的に独立気泡発泡体に分類される。石けんの泡の場合におけるように、構造中の各気泡間に連続的な壁がある。各気泡中のガスは、他の気泡から個別に遮蔽されている。そのような発泡体は、全重量を有することなく、金属相の強度品質を有するので、構造部材に有用である。これらの材料は、単独で、または他の材料との組合せで使用される。
【０００５】
対照的に、連続気泡発泡体は、セルまたは気泡間の各壁の大部分が壊れており、気泡同士の形成する交差点に支柱または帯だけを残している発泡体である。これらの不連続性の結果、全ての方向で、より大きなセル間で、セル間の窓が連続的な通路を形成する。連続気泡発泡体は、他の材料を保持するための骨格もしくは骨組みとしてまたはフィルタとして使用される傾向がある。そのような用途におけるこれらの構造の価値により、伝統的な連続気泡金属発泡体を、その金属発泡体の支柱および帯の上に追加の金属またはセラミックを被覆することにより変性して、所望の材料で処理する前に表面区域を強化する方法が開発された。
【０００６】
初期気泡の周囲にある支柱または帯（両方の用語は互換的に使用できる）を形成する金属が溶融金属にではなく、一つに穏やかに融着または焼結した金属粒子に由来する場合、連続気泡構造の変形が得られる。この場合、支柱は、閉鎖し、不透過性であるのではなく、反対に、大部分が多孔質である。この発泡体は、１００％未満の、場合によりはるかに少ない金属、および広範囲な空隙空間から構成される。Hoshino et al.への米国特許第５，８４８，３５１号明細書では、気孔率が６０％にもなる、すなわち金属含有量が４０％しかない支柱が特許権請求されている。この種の発泡体は、接合されたセルを形成する気泡から得られるマクロ多孔性および支柱内部の空隙から得られるミクロ多孔性の両方を有するので、金属二元細孔多孔質発泡体と呼ぶことができる。これらの発泡体の全体的な、またはバルク気孔率は、発泡体中の２つのレベルの気孔率の平均である。従って、ミクロまたは支柱気孔率あるいはマクロまたは気泡気孔率を変えることにより、バルク気孔率が変化する。
【０００７】
これらの構造は、非常に高いバルク気孔率および高表面積により、燃料電池および他の装置における触媒床として使用することができる。多孔質支柱を有することの利点は、支柱中の細孔または空隙を、流体中に含まれる他の試剤と相互作用させるように設計された試剤で意図的に充填できることである。流体は、支柱間の大きな相互接続された細孔の中を容易に通過し、触媒床の場合におけるように、支柱中に含まれる試剤を流体中に含まれる試剤と反応させることができる。
【０００８】
他の用途では、支柱の中を通る小細孔が、構造の本体を通る流体の流量を下げることなく、流体中に含まれる汚染物を小細孔中に留めることで、簡便に捕獲することができる。ガス中の液体汚染物は、支柱の中または周囲で融合し、重力の下で排出される。これらの場合の全てにおいて、多孔質支柱は、構造の機能における不可欠な役割を果たす。
【０００９】
ガスを発生する化学反応により発泡体を製造すると、形成する気泡の上にある材料の重量のために、気泡サイズまたは発泡体の気孔率もしくは構造が、発泡体の高さに応じて変化する。発泡体を製造するための機械的および物理的方法では、この問題が難点にはならない。しかし、これらの方法は、激しくなり、本発明が意図する金属粉末の繊細な構造を損なう傾向がある。従って、（Duperray et al.への米国特許第４，５６９，８２１号明細書により開示されているように）発泡体を別の操作で発生させ、続いて粉末を添加する方法が有望であると思われた。残念ながら、この方法は、初期発泡体を損ない、金属粉末を使用する場合には、使用できない。
【００１０】
金属二元細孔多孔質発泡体の他の例を以下に記載する。
【００１１】
Sterzel et al.への米国特許第５，９７６，４５４号明細書には、溶解したガス、ＣＯ２、または水（蒸気）を使用して発泡体を発生させることが開示されているが、高温を作用させて蒸発を促進し、発泡工程を止めるために、発泡体マトリックスを濃化する。
【００１２】
Hoshino et al.への米国特許第５，８４８，３５１号（上記）明細書には、加熱により蒸発し、発泡体を形成する揮発性有機溶剤の使用が開示されている。これらの有機溶剤は、部分的にのみ焼結させ、ミクロ多孔性をそのまま残す。有機物質は、火災および環境的な問題を生じる。その上、気泡のサイズは制御できない。
【００１３】
Duperray et al.への米国特許第４，５６９，８２１号（上記）明細書には、発泡体上に金属粉末を加えた後に発泡体を安定化させるための、水で活性化した重合体の使用が開示されている。この方法では、金属粉末を加えた時の発泡体の破壊を阻止するために、ゲル化剤の使用が必要とされる。金属を乾燥粉末として加えることにより、発泡体構造から水を吸引し、発泡体構造の破壊を引き起こす。金属粉末をこのように加えることにより、発泡体の本来の特性が大きく変化することがある。これによって、各粒子または粒子の凝集物を取り囲む空気のポケットも混合物中に取り込まれ、これが、後になって、発泡体の微小構造に制御できない程度に影響する。
【００１４】
Minnear et al.への米国特許第５，２１３，６１２号明細書には、金属粉末と有機溶剤に溶解させた発泡剤とを混合し、焼結させることにより、モリブデン、タングステン、およびそれらのそれぞれの合金の多孔質物体を形成する方法が開示されている。この方法により引き起こされる火災および環境上の問題がある。
【００１５】
Whinnery et al.への米国特許第６，０８７，０２４号明細書には、シロキサンを基剤とする発泡方法が開示されている。水酸化物官能性シロキサンと水素化物官能性シロキサンとを組み合わせて蒸発させることは、環境上の問題につながる。
【００１６】
Lefebvre et al.への米国特許第６,６６０２２４ Ｂ２号明細書には、有機溶剤を利用する発泡方法が開示されている。
【００１７】
金属二元細孔多孔質発泡体を製造するための、好ましくは一般的に安全と考えられている（「ＧＲＡＳ」）物質および方法をできるだけ多く使用する、低コストで、環境に優しい方法が求められている。
【発明の概要】
【００１８】
フィラメント状金属粉末の溶液を利用することにより金属二元細孔多孔質発泡体を製造する方法を提供する。濃化したセルロース系発泡体前駆物質と湿潤金属粉末混合物溶液とを混合する。前駆物質の発泡を引き起こす。完了した後、得られた発泡体を穏やかに乾燥させて、未焼成ケークを形成する。この未焼成ケークを還元雰囲気中で焼結させる。
【発明の好ましい実施の形態】
【００１９】
本方法は、ＧＲＡＳ材料またはそれらの誘導体（後者の場合、全てがＧＲＡＳ材料でなくてもよい)を使用して、高気孔率金属二元細孔多孔質発泡体を製造するための、環境に優しい方法である。
【００２０】
伝統的な方法および伝統的な噴霧金属粒子を使用する市販の支柱は、気孔率が約１０％〜６０％であるか、または金属含有量が４０％までしか低くならない。対照的に、金属粉末に由来するフィラメント状カルボニルを使用する本方法では、気孔率が約８５％〜９５％または金属密度が約５％〜１５％である支柱が得られる。
【００２１】
一連の数値の前にある用語「約」は、他に指示が無い限り、その系列中にある各数値に適用されるものとする。
【００２２】
用語「フィラメント状」は、非限定的な例としてＩｎｃｏ（登録商標）Ｔ２５５ニッケル粉末により示される、微細または超微細粒子の特徴的な三次元的鎖状網目を意味する。
【００２３】
本発明の譲受人（Ｉｎｃｏ Ｌｉｍｉｔｅｄ)は、非常に優れたモンド法により、金属カルボニル化合物の溶解に由来する、一連の超微細および極めて純粋なフィラメント状金属粉末を製造し、販売している。
【００２４】
本方法は、好ましくはそのようなフィラメント状金属粉末を使用し、大きく改良された製品を提供するが、他の方法により製造された金属粉末を使用して良好な結果を得ることもできる。
【００２５】
発泡体は、当業者に公知の幾つかの方法のいずれによっても製造することができる。製法の幾つかを以下に記載する。
【００２６】
１．発泡可能な溶液中に機械的手段により空気で泡立てるのが、発泡体を形成する一方法である。形成されたばかりの気泡は、より小さな気泡に分割される機会を得ることがないために、発泡体中の気泡のサイズは、その気泡の寿命を反映する。従って、そのような方法により、様々なサイズの気泡が得られる。
【００２７】
２．混合物をスロットル装置に通し、溶解したガスに対する圧力を急激に解除することによっても、発泡体が形成される。各気泡を取り巻く溶液中に溶解したガスが、気泡中に拡散することにより枯渇すると、気泡の成長が停止する。この場合、気泡は、実質的に同じ寿命を有するので、非常に近いサイズを有することになる。
【００２８】
３．機械的手段、例えば消火および発泡体絶縁材の分野で使用されている手段により、連続的に発泡体を形成することもできる。
【００２９】
発泡体の主要発泡開始剤成分としてメチルセルロース（ＭＣ)またはヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）を使用する好ましい方法では、温度を水溶液の熱ゲル化温度に上昇させ、構造を固化させるだけでよい。この目的には、水を完全に除去する必要はない。残留水は、焼結の際に除去される。ゲル化した構造を少なくとも部分的に乾燥させて、冷却の際にそのスラリー状態に戻るのを阻止することは必要である。
【００３０】
安定した発泡体が形成された後、ニッケル粉末をそれと組み合わせる。上記の米国特許第４，５６９，８２１号明細書に記載されているように、乾燥金属粉末を加えると、発泡体が損なわれる。この好ましくない問題は、本発明により、下記の様に対処され、解決される。発泡体と混合する前に、ニッケル粉末を先ず水と湿潤剤の溶液、例えば家庭用食器洗浄液のような界面活性剤で湿潤させて、粒子または粒子凝集物の周りから空気を排除する。湿潤ニッケル溶液混合物および発泡開始剤は、発泡体またはニッケルの構造を損なわないように、穏やかに混合しながら一緒に加えられる。最終製品の特性は、この時点で、ニッケル添加を発泡体と組み合わせながら、発泡体の密度を調整することにより、制御することができる。約０．５ｇ／ｃｍ３（ｇ／ｃｃ）の発泡体密度により、良好な製品が得られる。
【００３１】
次いで湿潤発泡体を乾燥させるかまたは焼き付けて、水を追い出しながら、構造を安定化または硬化させる。ＭＣの場合、発泡体が熱ゲル化温度を超えて加熱されると、発泡体が安定化する。発泡体は最初、独立気泡構造なので、温度変化により気泡のサイズが変化する。水が発泡体から追い出されるにつれて、セル壁は乾燥し、構造が独立気泡から連続気泡に変化し、取り込まれたガスを放出し、取り込まれた水が自由に蒸発することができる。こうして、発泡体は、独立気泡状態にある間、その安定化された寸法を越えて伸びるが、その後、連続気泡に変化した後、その安定化した寸法に戻る。結果、乾燥した未焼成ケークが得られる。
【００３２】
この未焼成ケークを高温で、適切な雰囲気中で焼結させることにより、金属発泡体モノリスが得られる。ある種の方法は、未焼成ケークを過度に焼結させるので、金属粒子が一つに融解し、平滑な充填された支柱を形成する。対照的に、本方法は、過酷な焼結を必要としないので、望ましい多孔質支柱が得られる。
【００３３】
本方法は、好ましくはフィラメント状金属粉末を使用するので、支柱の気孔率は、通常、非フィラメント状粉末を使用した場合の低い気孔率６０％ではなく、少なくとも８０％であり、支柱中金属としてニッケルが、先行技術、例えば上記の米国特許第５，８６８，３５１号明細書の４０％と比較して、約２０％未満である。実際、本方法により、全体的に非常に高い気孔率最大約９５％またはニッケル約５％未満が得られる。
【００３４】
そのような高気孔率金属二元細孔多孔質発泡体は、流体から固体を、およびガスから液体を濾過する素晴らしい能力を有する。さらに、磁界を作用させることにより、金属構造に磁性(適切であれば)を与え、切削流体から金属切削物および削り屑を濾過し、フィルタを清掃するときに、磁界から取り出し、それらを放出することができる。
【００３５】
本方法は、好ましくは下記の成分を使用する。
【００３６】
Ａ．結合剤、ＧＲＡＳ群または全てがＧＲＡＳではなくてもよいその誘導体から選択された、メチルセルロース（「ＭＣ」）。
【００３７】
Ｂ．発泡剤、発泡体を発生させる方法に応じて、空気、二酸化炭素、または亜酸化窒素が挙げられる。
【００３８】
Ｃ．表面活性剤（界面活性剤)、例えば家庭用食器洗浄洗剤。
【００３９】
Ｄ．他の温和な試剤、例えば、一般大衆が入手できるグリセリン、およびＧＲＡＳ。
【００４０】
より詳しくは、下記の非限定的な例では、好ましくは下記の成分を使用する。
３ｇのＭＣ(または２％溶液で粘度４０００ｃｐを与える同等の種類)
１００ｇの０．５％食器洗浄溶液（「ＤＷＳ」典型的にはＳＵＮＬＩＧＨＴ（登録商標）水性食器洗浄液）
５０ｇのＩＮＣＯ（登録商標）Ｔｙｐｅ２５５ニッケル粉末
０．８ｇのグリセリン
２５ｇの高温水（＞７０℃）
【００４１】
１．ＤＷＳ３２ｇをニッケル粉末に加え、穏やかに混合してニッケル粉末を完全に湿潤させる。次いで、この溶液混合物を、下記の工程８で使用するために取っておく。
【００４２】
２．容器中で強く攪拌している高温水に、ＭＣ粉末を徐々に加える。攪拌および加熱を５分間続行する。
【００４３】
３．ＭＣを加熱から取り出し、攪拌しながら、残りのＤＷＳを徐々に加える。ＤＷＳを完全に加えるまでに、ＭＣ溶液は濃化して、発泡体前駆物質を形成する。
【００４４】
所望により、ＭＣ溶液発泡体前駆物質を元の容器から、その後の攪拌（ｂｅａｔｉｎｇ）または泡立て工程を行うことができる、より大きな容器に移す。
【００４５】
ＭＣ溶液発泡体前駆物質を十分な時間、この例では３０分間放置して、濃化させ、粘性のペーストを形成する。異なった種類のＭＣには、この状態に影響を及ぼすのに、異なった条件が必要である。ＭＣ製造業者の指示に従う。
【００４６】
６．ＭＣ発泡体前駆物質が濃化した後、発泡体前駆物質にグリセリンを加え、穏やかに混合して、この時点で発泡体が形成されるのを回避する。グリセリンは、発泡体の寿命を助長する。
【００４７】
７．ミキサー、例えばケークなどを混合するのに使用できるキッチンミキサーを使用し、ＭＣ溶液発泡体前駆物質中に空気を送り込み、発泡体を形成する。この工程中に定期的に、試料を発泡体から採取し、秤量して発泡体の密度を求める。
【００４８】
８．発泡体密度が所望の目標値に下がったとき、発泡体を、穏やかに攪拌しながら、工程1で得た湿潤ニッケル粉末溶液混合物に徐々に加える。粉末はすでに湿潤しているので、乾燥粉末のようには発泡体構造から水を吸引せず、従って、発泡体を大きく破壊することはない。発泡体を全てニッケル粉末に加え、混合物を十分に、穏やかに混合したら、再度試料を採取し、密度を測定するのが好ましい。発泡体密度約０．５ｇ／ｃｍ３（ｇ／ｃｃ）が良好な製品を与えることが確認されている。
【００４９】
９．発泡体を型またはパンに移し、乾燥させる。
【００５０】
１０．湿潤発泡体を湿式加熱炉中、２５０°Ｆ（１２１℃）で２時間乾燥させる。より高温の加熱炉は、発泡体中の気泡を大きく膨脹させ、約３０分間の乾燥工程後には、発泡体の潰れを引き起こす。
【００５１】
１１．発泡体が乾燥した後、得られた「未焼成ケーク」を、炉中、湿った窒素および１０％水素下で、８５０℃で１時間焼結させる。
【００５２】
得られたニッケル二元細孔多孔質発泡体は、機械的に頑丈であり、気孔率が約９５％または二元細孔多孔質構造全体にわたって配分されたニッケル密度が約５％である。
【００５３】
この方法では、最終製品のマクロ細孔サイズの変動が、元の発泡体の均一性で決定されるので、他のどのような好適な発泡体製造方法を使用しても、最終製品に望ましい構造を達成することができる。
【００５４】
このニッケル二元細孔多孔質発泡体は、湿潤発泡体、未焼成発泡体、または最終的な焼結させた発泡体を含む、製法の様々な段階で成形することができる。
【００５５】
図１は、上記の例により製造した、焼結させた金属二元細孔多孔質発泡体である。仮想のｘおよびｙ軸に沿った尺度は、製品の物理的な意味を与える。
【００５６】
図２および３は、発泡体のマクロ多孔性を２種類の倍率で示す。
【００５７】
図４は、支柱のミクロ多孔性を示す。
【００５８】
図５は、発泡体のミクロ多孔性を高倍率で示す。
【００５９】
このように、本方法により、比較的温和な成分を使用し、環境に悪影響をほとんど、または全く及ぼさずに、所望の特性を有する、極めて多孔質の金属二元細孔多孔質発泡体が得られることが分かる。
【００６０】
当業者には明らかなように、上記の例に商業的修正を加え、工業的使用に規模を拡大することができる。より大きな規模であっても、原理は実質的に同じである。
【００６１】
本金属発泡体の効能を試験するために、本発明の湿潤金属二元細孔多孔質発泡体を短い銅パイプの内側表面に付け、次いで乾燥させた。
【００６２】
乾燥後、パイプおよび金属二元細孔多孔質発泡体を９５０℃で１０分間加熱した。発泡体は、銅表面にしっかりと密着した。図６は、銅がニッケル中に拡散し、永久的に結合している様子を示す走査電子顕微鏡（「ＳＥＭ」）写真である。これによって、合金発泡体を形成することができる。金属の拡散は、材料同士を効果的に溶接またはろう付けし、極めて強力な結合を生じる。
【００６３】
下記の表は、図６の混合金属発泡体における金属の濃度百分率の位置を示す。

金属の濃度                
位置 Ｎｉ％ Ｃｕ％ 
Ａ        ０．７４          ９９．３    
Ｂ        ５．３０          ９４．７    
Ｃ        ３５．１          ６４．９    
Ｄ        ７１．１          ２８．９    
【００６４】
発泡体中に取り込まれるガスの量を変えることにより、金属スラリーは、様々な発泡体密度を有する発泡体に製造される。その上、スラリー中に溶解した様々な種類のガス、例えば空気、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素等は、発泡体に影響を及ぼすので、異なった発泡体構造および他の物理的および化学的特性をもたらす。同様に、発泡体開始剤、ＭＣ、ＭＣ誘導体、分子量、ＧＲＡＳ結合剤、デンプン、界面活性剤、および他の濃度を変えることにより、気泡のサイズおよび発泡体の組成を変えることができる。
【００６５】
本発明は、ただ一種の金属に限定されない。他の金属粉末、例えば銅、鉄、ニッケル系合金、銅系合金、鉄系合金等を、単独で代わりに、あるいはニッケル粉末または好ましくはニッケル粒子と類似のフィラメント状構造を示す他の金属粉末と混合して利用することができる。
【００６６】
本方法は、多金属および合金金属二元細孔多孔質発泡体の形成に容易に使用できる。
【００６７】
法律の規定に従い、本発明の具体的な実施態様が本明細書中に例示および説明されている。請求項により包含される本発明の形態で変形を行うことができ、本発明の特定の特徴を、他の特徴に対応する使用を伴うことなく、時には有利に使用できることを、当業者は理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施態様の写真である。
【図２】本発明の一実施態様の顕微鏡写真である。
【図３】本発明の一実施態様の顕微鏡写真である。
【図４】本発明の一実施態様の顕微鏡写真である。
【図５】本発明の一実施態様の顕微鏡写真である。
【図６】本発明により製造された、銅パイプに取り付けた発泡体の顕微鏡写真である。
【図１】
2009510266.tif 000003
【図２】
2009510266.tif 000004
【図３】
2009510266.tif 000005
【図４】
2009510266.tif 000006
【図５】
2009510266.tif 000007
【図６】
2009510266.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月13日(2008.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）金属粉末を用意し、
ｂ）前記金属粉末を液体で湿潤および混合して、溶液混合物を含む湿潤金属を形成し、
ｃ）発泡体前駆物質から発泡体を形成し、
ｄ）前記発泡体と、前記溶液混合物を含む湿潤金属とを、組み合わせて混合し、
ｅ）前記発泡体を乾燥させて未焼成ケークを形成し、そして
ｆ）前記未焼成ケークを焼結させて、金属二元細孔多孔質発泡体を形成すること
を含んでなる、金属二元細孔多孔質発泡体の製造方法。
【請求項２】
前記金属粉末がフィラメント状粉末である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属粉末が、ニッケル、銅、鉄、ニッケル系合金、銅系合金、および鉄系合金からなる群の少なくとも一種から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記発泡体を、メチルセルロースおよびヒドロキシプロピルメチルセルロースからなる群の少なくとも一種から形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記金属粉末を界面活性剤と混合して、前記溶液混合物を含む湿潤金属を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
水を前記金属粉末に加えて、前記溶液混合物を含む湿潤金属を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
水を発泡体形成剤に加えて発泡体前駆物質を形成し、前記発泡体前駆物質を濃化することにより、前記発泡体を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
グリセリンが前記発泡体前駆物質に加えられる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記発泡体を密度約０．５ｇ／ｃｍ３（ｇ／ｃｃ）に形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属二元細孔多孔質発泡体の気孔率が約８５％〜９５％である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属二元細孔多孔質発泡体の密度が約５％〜１５％金属である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記フィラメント状粉末が、金属カルボニル源に由来する、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
空気、二酸化炭素、および亜酸化窒素からなる群の少なくとも一種から選択された発泡剤が前記発泡体を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
機械的手段が前記発泡体を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記発泡体が、前記発泡体の熱ゲル化温度を超えて加熱される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
ａ）金属粉末を用意し、
ｂ）前記金属粉末を液体で湿潤および混合して、湿潤金属混合物を形成し、
ｃ）発泡体を用意し、
ｄ）前記発泡体と前記湿潤金属混合物とを組み合わせ、
ｅ）前記組み合わされた発泡体および湿潤金属混合物を乾燥させて、未焼成ケークを形成し、そして
ｆ）前記未焼成ケークを焼結させて、金属二元細孔多孔質発泡体を形成すること
を含んでなる、金属二元細孔多孔質発泡体の製造方法。
【請求項１７】
前記金属粉末がフィラメント状粉末である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記金属二元細孔多孔質発泡体の気孔率が約８５％〜９５％である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記金属二元細孔多孔質発泡体の密度が約５％〜１５％金属である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記金属粉末が、カルボニル源に由来する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記組み合わされた発泡体および湿潤金属混合物が、前記組み合わされた発泡体および湿潤金属混合物の熱ゲル化温度を超えて加熱される、請求項１６に記載の方法。
【国際調査報告】
2009510266.tif 000009
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