【手続補正書】
【提出日】平成27年9月2日(2015.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
粉末冶金によって形成され、開放された一次細孔および開放された二次細孔を与える金属多孔性エレメントの製造は、上述したように、本発明で使用される、セラミック粉末の代わりの金属粉末の形の原料をマトリクス相として使用する。しかし金属粉末は、本場合のようにとりわけ非常に微細であることが要求されるときには高価であり、日用品で利用するための低コストの多孔性部品を得ることは経済的に実現不可能となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
これらおよび他の目的は、粉末冶金によって多孔体を製造する方法であって：炭素および水素より選択される還元剤によって還元可能な多量の酸化セラミック材料の粒子を、スペースホルダーとしての、黒鉛および／または無定形炭素より選択される多量の粒子と均一に所定の量で混合するステップ；焼結される多孔性音響消音エレメントの形を有する圧縮体（未焼結ピース）を形成するために、セラミック材料および黒鉛粒子によって形成された前記混合物を圧縮するステップ；ならびに黒鉛粒子および／または無定形炭素の排除により開放された二次細孔を形成するために、セラミック材料粒子が相互との焼結接点を形成して、これに対して黒鉛粒子および／または無定形炭素の炭素がＯ２の形のまたは酸化セラミック材料の粒子中に存在する酸素としての焼結媒体中で利用可能な酸素との反応によって除去されるように、前記圧縮体を焼結するステップを含む方法によって達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図１】相互に焼結された粉末粒子間の小型の一次細孔およびスペースホルダーを使用して生成された大型の二次細孔を示す、音響消音エレメントの形成において例えば使用される、金属体または最終的にセラミック体の多孔性構造の概略図である。
【図２】スペースホルダーを画成する黒鉛の結晶性構造の概略図である。
【図３】黒鉛をスペースホルダーとして使用する、（黒鉛形の）炭素の除去によって形成された、開放され連通している二次細孔を示す、消音エレメントを形成するための多孔体で得られた多孔性構造の顕微鏡写真を示す。
【図４】黒鉛をスペースホルダーとして使用し、冶金組成物を形成するステップ中に黒鉛の剪断から生じた平坦な開放された二次細孔を有し、前の多孔性構造とは異なる多孔性構造を示す、消音エレメントを形成するための別の多孔体の多孔性構造の顕微鏡写真を示す。
【図５】温度の関数としてのブドアール平衡のグラフを示す。
【図６】本発明の主要な３元素（銅、鉄およびニッケル）の酸化物の安定性を示す、エリンガムダイアグラムを示す。
【図７】酸素との反応による黒鉛の排除を示す、空気中で加熱された場合の黒鉛を含有するサンプルのＴＧ曲線のグラフを示す。
【図８】スペースホルダーが焼結前にマトリクス相に分散されている状態およびスペースホルダーが排除されて、焼結構造において連通した（開放された）二次細孔を生じた状態を示す、音響消音エレメントを形成するための多孔体の構造部分の概略図である。
【図９】スペースホルダーが焼結前にマトリクス相に分散されている状態およびスペースホルダーが排除されて、焼結構造において連通した（開放された）二次細孔を生じた状態を示す、音響消音エレメントを形成するための多孔体の構造部分の概略図である。
【図１０】ショードロン（Ｃｈａｕｄｒｏｎ）ダイアグラム、即ち温度の関数としてのＦｅ−Ｏ−Ｈ２系の安定性を示す。
【図１１】Ｆｅ２Ｏ３／Ｃの圧縮冶金組成物の走査電子顕微鏡法による、大気中、８５０℃における炭素の排除のためのこれの熱処理と、続いての１０５０℃においてセラミック多孔性骨格を金属多孔性骨格に還元するための熱化学処理の後の顕微鏡写真を示す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
効率的な吸音のために、十分な機械強度と高い容積パーセンテージの開放された（連通した）二次細孔ＩＩを同時に有する多孔体Ｅを有する音響消音エレメントは、セラミック材料粒子１０を相互に焼結して生じ、開放された二次細孔ＩＩを与えるマトリクス相ＭＰによって形成された連続固体構造を与えることが望ましい（図１、３および４）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図４に示す実施形態において、スペースホルダーＳＨを黒鉛で画成するスペースホルダー粒子２０は、初期冶金組成物の形成中に剪断によって変更された粒子形状を有し、開放された二次細孔ＩＩが音響消音エレメントの多孔体Ｅの焼結時に形成されて、細長く平坦な形状を示し、この形状は前記開放された二次細孔ＩＩの連続度およびゆえに多孔性材料の音響消音能力を上昇させるための、前記剪断の制御の関数として変化する。スペースホルダーＳＨのスペースホルダー粒子２０の剪断による変形度によって得られた開放された二次細孔ＩＩの連続度は、得られる音響消音エレメントの多孔体Ｅに必要な構造強度との間のバランスを与えるように設定されることが望ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
多孔性材料の生産に関して、スペースホルダー粒子２０が後で除去されることにより、材料中で連通し、開放された二次細孔ＩＩを生成させるためのスペースホルダーＳＨとして使用される場合、セラミック材料粒子１０に添加したスペースホルダー粒子２０の形状に似た形状を有する細孔を得ることが望ましい場合に、低い剪断応力が脅威と見なされることがある。しかし、所望の多孔性構造に応じて、前記の脅威を好機と見なすことができるのは、剪断によって異なる多孔性構造、例えば多孔性構造のより高度な相互連通をもたらす、細長く平坦な開放された二次細孔ＩＩ（図４）を生成できるためである。開放された二次細孔ＩＩのこの特定の形状は、冶金組成物に印加される剪断力および混合物相で使用される処理時間の関数として剪断強度を制御することによって微調整することもできる。この利点は、前例のない方法で、本研究の開発において、使用したスペースホルダーＳＨ、即ち黒鉛が開放された二次細孔ＩＩの分布および形状を操作できるようにする剪断可能な層状固体であるという事実の結果として使用された。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
マトリクスの還元およびスペースホルダーＳＨの除去は、２つの異なる方法によって行うことができる：１）マトリクス相ＭＰの酸化物を還元して、同時にスペースホルダーＳＨを除去する、即ち炭素からスペースホルダー粒子２０から除去する；および２）スペースホルダー粒子２０から炭素を焼結媒体中に行き渡っている大気中に除去して、すでに焼結して連通し、開放された二次細孔ＩＩを示すマトリクス相ＭＰのセラミック骨格の酸化物を後で還元する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
使用した第１の方法は自己還元であり、自己還元に従って圧縮および適合した多孔体のセラミック材料粒子（粉末）１０が、スペースホルダー粒子２０（即ちスペースホルダー）の炭素とマトリクス相ＭＰを形成する酸化物粒子の酸素との反応によって金属に変換される。このためこの第１の方法において、マトリクス相ＭＰの酸化物の還元は、連通し、開放された二次細孔ＩＩの形成と同時に、セラミック材料粒子１０およびスペースホルダー粒子２０によって形成された混合物によって画成された冶金組成物の圧縮および適合によって形成された多孔体の焼結ステップ中に行われる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
第２の方法は、最初に、スペースホルダーＳＨの炭素、即ち黒鉛および／または無定形炭素と、圧縮（適合）多孔体の焼結媒体の雰囲気中に存在する気体状態の脱炭素剤、例えば酸素または蒸気との反応によって、連通し、開放された二次細孔ＩＩを生産することに関する。この場合、圧縮体Ｅ（未焼結ピース）の焼結は、大気流中で７５０℃から１１００℃の温度にて行われる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
相互におよび外部と連通している開放された二次細孔ＩＩの形成後、焼結の間に、セラミック骨格は、還元気体、例えばすでに焼結された音響消音エレメントを形成するための多孔体Ｅがこの還元を受ける媒体中の雰囲気を画成する水素によって還元された、セラミック骨格の酸化物マトリクス相ＭＰを有する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
この方法では、サンプルは特定の気体状雰囲気中で焼結されて炭素の酸化が促進され、相互におよび外部と連通している開放された二次細孔ＩＩが生成され、マトリクス相ＭＰの酸化物粒子に小型の接点が形成されて、セラミック多孔性エレメントが作製され、エレメントは第２のステップにおいて還元されて、気体状還元剤によって金属構造を形成する（間接還元（Ｈ２））。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図９は、開放された二次細孔ＩＩ、即ち連通型の形成のための、焼結後に周囲大気の気体とすでに反応したスペースホルダー粒子を有する同じサンプルを示す。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図１１に見られるように、スペースホルダーＳＨの除去およびマトリクス相ＭＰの形成に使用した酸化物の還元の後、生成した多孔性構造は、以下のように起源に応じて２種類の異なる細孔で構成されている：
ａ−マトリクス相ＭＰのセラミック材料粒子１０（酸化物）、例えばＦｅ２Ｏ３の間に残存している一次細孔Ｉ。一次細孔Ｉのサイズは、使用したセラミック材料粒子１０のサイズおよび粒径分布ならびに処理パラメータ（圧縮圧，焼結時間および温度）によって変わる；ならびに
ｂ−連通して、スペースホルダー粒子２０の炭素によって画成されたスペースホルダーＳＨを除去した結果として作製された、開放された二次細孔ＩＩ。開放された二次細孔ＩＩのサイズおよび形状は、スペースホルダーＳＨのスペースホルダー粒子２０のサイズおよび形状の両方によって変わる。
【手続補正１４】
【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】
粉末冶金によって多孔体を製造する方法であって、炭素および水素より選択される還元剤によって還元可能である多量の酸化物セラミック材料粒子（１０）を、黒鉛および／または無定形炭素によって画成される多量のスペースホルダー粒子（２０）と均一に所定の量で混合するステップ；焼結される圧縮体（Ｅ）（未焼結ピース）を形成するために、セラミック材料粒子（１０）およびスペースホルダー粒子（２０）によって形成された前記混合物を圧縮するステップ；ならびに前記スペースホルダー粒子（２０）の排除により開放された二次細孔（ＩＩ）を形成するために、セラミック材料粒子（１０）が相互との焼結接点を形成して、これに対してスペースホルダー粒子（２０）の炭素が焼結媒体中で利用可能な酸素との反応によって除去されるように、前記圧縮体（Ｅ）を焼結するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記圧縮体（Ｅ）（未焼結ピース）の焼結が７５０℃から１１００℃の温度にて行われ、前記スペースホルダー粒子（２０）と前記セラミック材料粒子（１０）の酸素との反応を引き起こし、前記酸化物セラミック材料粒子（１０）の金属への還元および焼結される前記多孔性エレメントの圧縮体（Ｅ）からの前記スペースホルダー粒子（２０）の排除が、開放された二次細孔（ＩＩ）の形成と共に生じさせられることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記圧縮体（Ｅ）（未焼結ピース）の焼結が大気流中で６００℃から９００℃の温度にて行われ、前記スペースホルダー粒子（２０）の炭素と焼結媒体中に行き渡っている大気にて利用可能な酸素との反応を引き起こし、焼結される前記圧縮体（Ｅ）（未焼結ピース）からの前記スペースホルダー粒子（２０）の排除を前記開放された二次細孔（ＩＩ）の形成と共に生じさせ、前記方法がさらに、前記酸化物セラミック材料粒子（１０）の金属への還元を生じさせるために気体状還元剤を含有して、５７０℃から１１００℃の間で規定された温度にて維持されている媒体中で、前記焼結体（Ｅ）に酸化還元を受けさせる、続いてのステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、前記焼結体（Ｅ）の酸化還元が炭素および水素より選択される気体状還元剤によって行われることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２、３または４のいずれかに記載の方法であって、前記セラミック材料粒子（１０）との混合ステップおよび焼結される前記多孔体（Ｅ）の形成のための圧縮ステップのいずれの間に前記スペースホルダー粒子（２０）の変形および延展の低減を引き起こすように、前記スペースホルダー粒子（２０）が前記セラミック材料粒子（１０）中に混合される前にポリマーコーティング（３０）によってコーティングされることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記スペースホルダー粒子（２０）が黒鉛であり、前記スペースホルダー粒子（２０）の剪断による変形を低減するために前記ポリマーコーティング（３０）によってコーティングされていることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記セラミック材料粒子（１０）がＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｗの酸化物およびこれの混合物のいずれかより得られることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記セラミック材料粒子（１０）が０．０１μｍから１５μｍの間の寸法であり、前記スペースホルダー粒子（２０）が１５μｍから１５０μｍの寸法であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記多孔体（Ｅ）が音響消音エレメントを画成することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
粉末冶金によって圧縮および焼結多孔体（Ｅ）を形成するための粒子状材料の冶金組成物であって、該組成物が炭素および水素より選択される還元剤によって還元可能な酸化物セラミック材料粒子（１０）とスペースホルダー粒子（２０）との混合物を含み、前記セラミック材料粒子（１０）が０．０１μｍから１５μｍの間の寸法であり、焼結される前記圧縮体（Ｅ）のマトリクス相（ＭＰ）を形成することができ、
前記スペースホルダー粒子（２０）が１５μｍから１５０μｍの間の寸法であり、前記圧縮体の焼結の間に前記圧縮体（Ｅ）から排除される前記スペースホルダー（ＳＨ）の部分をそれぞれ画成できることを特徴とする組成物。
【請求項１１】
前記セラミック材料粒子（１０）がＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｗの酸化物およびこれの混合物のいずれかより得られることを特徴とする請求項１０に記載の組成物。