(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種複合物を製造する方法であって、前記方法は、
第１の構成要素および第２の構成要素を設けるステップを備え、
前記第１の構成要素は、多孔質であるか、または静水圧下で孔を生成可能であり、
第２の構成要素は熱可塑特性を有する固体を備え、前記方法はさらに、
前記第２の構成要素を前記第１の構成要素に対して位置決めし、前記第２の構成要素の内部にエネルギを注入して、前記第２の構成要素の少なくとも一部を液化させて前記第１の構成要素の孔または他の構造内に貫通させ、それによって、前記第１の構成要素が前記第２の構成要素の材料によって相互貫通されて、前記第１の構成要素、前記第２の構成要素および前記第１の構成要素と前記第２の構成要素との間の相互貫通区域を備える複合物をもたらすステップと、
少なくとも前記第２の構成要素の不可逆転移を生じさせて、修飾複合物をもたらすステップとを備え、前記不可逆転移は、前記第２の構成要素の内部で、または前記第１および第２の構成要素同士の間で起こる化学反応を備える、方法。
【請求項２】
前記不可逆転移は、前記複合物に対するエネルギ入力によって生じる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エネルギ入力は、前記複合物の熱処理を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記不可逆転移は、前記第２の構成要素の内部への前記第１の構成要素の材料の拡散、および／またはその逆の場合を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の構成要素の前記不可逆転移を生じさせるのと同じ処理によって、前記第１の構成要素の不可逆転移も生じる、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の構成要素はグリーン体を備え、前記方法は、前記相互貫通のステップの後に前記グリーン体を焼成するステップを備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の方
法。
【請求項７】
前記不可逆転移は、前記焼成するステップによって生じる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の構成要素の内部にエネルギを注入するステップは、前記第２の構成要素の内部に機械的振動を注入するステップを備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の構成要素の内部にエネルギを注入するステップの間、前記第２の構成要素は振動工具と対向要素との間にクランプ締めされ、前記対向要素は前記第１の構成要素とは異なる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の構成要素の内部に注入される前記エネルギは、前記第２の構成要素と前記振動工具との間の界面において前記熱可塑性材料の液化を生じさせ、前記クランプ締めする力によって、液化した前記熱可塑性材料が、前記第２の構成要素と前記振動工具との間から前記第１の構成要素の構造の内部に変位する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記振動工具を取出すステップをさらに備え、前記取出すステップの後、液化しなかった前記第２の構成要素の部分は前記第１の構成要素の内部に残っていないか、または前記第１の構成要素に接続されていない、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記振動は、前記結合するステップの間に張力が作用する工具によって前記第２の構成要素の内部に結合される、請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の構成要素は、非熱可塑性材料からなる、または前記熱可塑特性を有する固体の溶融温度よりも高い温度で液化可能な材料からなるコアを備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記熱可塑特性を有する固体は、熱可塑性ポリマーのマトリクスと金属充填剤とを備える、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記熱可塑特性を有する固体は、熱可塑性ポリマーのマトリクスとセラミック充填剤とを備える、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記セラミック充填剤はグリーンである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記セラミック充填剤は焼成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の構成要素はセラミックを備える、請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の構成要素は金属発泡体を備える、請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の構成要素は黒鉛発泡体を備える、請求項１から１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の構成要素が前記第２の構成要素の材料によって相互貫通されるようにするステップは、少なくとも１ｍｍの深さを有する相互貫通区域が生じるまで実行される、請求項１から２０のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、特に、あらゆる種類の異なる産業用のエネルギ生成および変換、化学工学ならびに建築材料における、接続および固定技術の分野にある。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
多孔質材料、特に脆弱な多孔質材料からなる物体を、たとえば装着して導電および／または熱伝導接続を作るまたは他の目的のために、他の要素に接続することは困難であることが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発明の概要
本発明の目的は、これまで達成不可能であった接続特性を有する物体を互いに接続するための方策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の局面によると、異種複合物を製造する方法が提供され、当該方法は、
−  第１の構成要素および第２の構成要素を設けるステップを含み、
○  第１の構成要素は（多孔質であるか、または静水圧下で孔を生成可能であり）、
○  第２の構成要素は熱可塑特性を有する固体を含み、方法はさらに、
−  第２の構成要素を第１の構成要素に対して位置決めし、第２の構成要素の内部にエネルギを結合して、第２の構成要素の少なくとも一部を液化させて第１の構成要素の孔または他の構造内に貫通させ、それによって、第１の構成要素が第２の構成要素によって相互貫通されて複合物をもたらすステップと、
−  少なくとも第２の構成要素の不可逆転移を生じさせて、修飾複合物を得るステップとを含む。
【０００５】
「静水圧下で孔を生成可能」な特性とは、第１の構成要素が静水圧（流体によって加えられる圧力）を受けると、この圧力を生じさせる流動可能な材料がいくつかの場所で貫通し得るが、他の場所では貫通しないか貫通の程度がより小さいことを意味する。この特性はしたがって、機械的抵抗の観点における不均質性を含意する。この特性を有する材料の例は、軟質材料と硬質材料との複合物、または、構成要素同士の間の界面接着が貫通する流動可能な材料によって加えられる力よりも小さい異種材料である。
【０００６】
本文書では、「孔」とは、一方で、発泡体等の多孔質材料の孔、または上述の種類の、たとえば軟質および硬質材料の複合物等の不均質性などの、材料の特性である構造を指す。他方で、「孔」とは、要素にキャビティを機械加工することによって製造された構造などの意図的に作られた構造、または設計に関連する隙間も指す。
【０００７】
したがって、一般に、第１の構成要素については、不均質性が、構造（多孔質の、これは製造された構造および幾何学的設計を含む）の観点で、または材料組成の観点で必要である。
【０００８】
熱可塑特性を有する材料とは、たとえば溶融によって臨界温度範囲を超えて固体から液体に変わり、たとえば結晶化によって臨界温度範囲未満で固体材料に再び変わり、それによって固相の粘度が液相の粘度よりも数桁（少なくとも３桁）高くなる、（特にＣ、Ｐ、ＳまたはＳｉ鎖系の）高分子相を含む材料である。熱可塑特性を有する材料は、語の狭義の意味での巨大分子に限定されず、たとえばワックスを含む。しかし、熱可塑特性を有する材料は粘弾特性を示す必要はない。
【０００９】
熱可塑性材料は一般に、共有結合的に架橋されていない、または臨界温度を超えて加熱されると架橋結合が可逆的に開くように架橋されている高分子成分を含むことになる。
【００１０】
不可逆転移とは、対応する材料、特に第２の構成要素のマトリクス材料の化学的特性が分子レベルで根本的に変化する転移である。換言すれば、不可逆転移は化学的転移を含み得る。
【００１１】
実施形態では、少なくとも第２の構成要素の不可逆転移は、複合物に対するエネルギ入力によって生じる。これはたとえば熱処理を含んでもよい。たとえば、不可逆転移は、相互貫通の後の複合物を、たとえば３５０°を超える、５００℃を超える、またはさらには６００℃を超える温度に加熱することによって生じ得る。
【００１２】
加えてまたは代替として、複合物に対するエネルギ入力は照射を含んでもよい。
第２の構成要素またはその高分子成分（第２の構成要素に属する高分子マトリクス材料など）が炭素鎖系である場合は、第１のグループ（酸化雰囲気）において、不可逆転移は、この成分の分解（熱分解および／または酸化；「燃焼」）を少なくともある程度含んでもよい。第２のグループ（酸素の欠如／不足；還元雰囲気）において、不可逆転移は成分の炭化または黒鉛化を含んでもよい。両グループにおいて、不可逆転移は、加えてまたは代替として、第２の構成要素の他の成分または特に第１の構成要素の材料の炭素原子または炭素含有分子の原子溶液への転移を含んでもよい。その後、構成要素の材料に依存して、焼結処理によって粉末相が固相に移行する焼成ステップなどのさらなる処理が随意に実行されてもよい。
【００１３】
第２の構成要素またはその高分子成分（第２の構成要素に属する高分子マトリクス材料など）が高分子シリケートである場合は、転移は、無機質の重合酸化ケイ素への転移を含んでもよい。
【００１４】
高分子成分は、加えてまたは代替として、ポリリン酸、ポリスルフィド、または他の無機ポリマーを含んでもよい。
【００１５】
一組の実施形態では、不可逆転移によって、第２の構成要素の相互貫通材料がその熱可塑特性を失う。
【００１６】
エネルギ入力に加えてまたはその代替として、不可逆転移は、たとえば物質への露出など、他の故意の環境条件の変化によって生じてもよい。
【００１７】
加えてまたはさらに別の代替として、不可逆転移を生じさせるエネルギは、構成要素自体の内部でまたはそれら同士の間で起こる化学反応によって放出されてもよい。
【００１８】
加えてまたはさらなる代替として、不可逆転移は構成要素同士の間の化学反応であり、当該化学反応は、相互貫通ステップによってもたらされる構成要素同士の間の密接な接触によって可能となる。
【００１９】
第１の可能性に従うと、第２の構成要素の修飾複合物への不可逆転移は、第２の構成要素による第１の構成要素の相互貫通の後に、かつ第２の構成要素の再凝固の後に生じる。
【００２０】
第２の可能性に従うと、たとえば、不可逆転移が構成要素同士の間の反応である場合、または第１および第２の構成要素の少なくとも一方が非常に反応性であり、貫通ステップ中に生じる条件によって発火する場合、貫通および転移は少なくとも部分的に同時に起こる。これによって次に、不可逆転移を生じさせる上述の種類のエネルギ放出が生じる。
【００２１】
選択肢に従うと、第２の構成要素の不可逆転移を生じさせるのと同じ処理によって、第１の構成要素の不可逆転移も生じる。
【００２２】
両構成要素の不可逆転移が起こるそのような構成の第１の例は、第１の構成要素がグリーン体であり、不可逆転移がグリーン体の焼成を含む場合である。
【００２３】
そのような構成の第２の例は、第１の構成要素および第１の構成要素が化学反応を経ることによって化学的に互いに結合される構成である。一例として、第１の構成要素はセルロース繊維を有するセルロース構造を含んでもよく、第２の構成要素はポリアクリロニトリルを含んでもよく、その場合、熱処理後の製品（修飾複合物）は炭素繊維複合材（ＣＦＣ）である。
【００２４】
その局面に係る発明によって、これまで不可能であった材料によっておよび／または方法で、第１の構成要素の本体に相互貫通することが可能となる。
【００２５】
一組の実施例では、熱可塑特性を有する第２の構成要素は、熱可塑性ポリマー系材料のマトリクスに加えて、異なる材料、たとえば金属の充填剤を含む。そして、不可逆転移は主として、熱可塑性マトリクスの、たとえば低（電気／熱）伝導状態から高伝導状態への転移であってもよい。
【００２６】
熱可塑性の第２の構成要素による第１の構成要素の相互貫通については、先行技術に従うと主に射出成形技術が用いられてきた。しかし、標準的な射出成形処理では、射出溶融物は金型および第１の構成要素よりも温度が高く、射出溶融物は界面から内向きに金型／第１の構成要素に向かって凝固し始める。したがって、溶融物は、金型または貫通しなければならない第１の構成要素の表面と接触している場所で凝固する傾向がある。より一般的には、流動性は、溶融物の内部よりも金型／第１の構成要素の表面との界面の方が低くなる。このため、非常に小型であるおよび／または高アスペクト比を有する構造の貫通は困難である。この問題に対処するためには、射出成形処理を非常に高温の金型を用いて非常に高い溶融圧力下で行なわなければならない。これは、特に金型が標準的な金型材料製ではなく、特定目的によって決定される材料および寸法の異なるワーク品である場合、第１に不経済であり、第２にすべての金型について実現可能ではない。加えて、この処理を可能とするために、このための第１の構成要素を金型に挿入しなければならないが、発明の多くの実施形態では、第１の構成要素自体が充填される金型キャビティの部分に取って代わるため、これは不要である。
【００２７】
他の先行技術の方策には、化学蒸着（ＣＶＤ；ＣＶＤは表面に限定され、高アスペクト比を有する構造を充填するのには適していない）、および粉末のスラリーによる浸透（用途は非常に限られている）がある。両手順とも、それらの処理の複雑さによって限定されており、たとえば、ＣＶＤでは真空条件下で長時間の高堆積処理が必要であり、スラリー浸透は、乾燥によって液体から固体に変わると大幅な収縮および体積減少に悩まされる。
【００２８】
対照的に、その局面に従う発明は、第２の構成要素が固体としての第１の構成要素に対して設けられて位置決めされることを提案する。その後、圧力および温度の両方の上昇が第１の構成要素との界面で非常に局所的に起こり、第２の構成要素による構造の相互貫通をはるかに容易にすることができる。一般に、当初は固体の第２の構成要素の液化が第１の構成要素との界面でまたはその近くで起こる場合、流動性はこの界面の近くで特に高くなる。
【００２９】
発明は、たとえば、以下の用途またはそれらの組合せについて用いられ得る：
−  多孔質材料の機械的強化、および／またはそのような多孔質材料とその内部にアンカー固定される接合要素との間の機械的接続の強化。
【００３０】
−  たとえば触媒、燃料電池等において、（導電性でない）多孔質材料におよび当該材料から電荷を伝導するために当該材料の接触を可能にすること；これは、上述のように、互いに電気的に絶縁された電気コンタクトによる選択的な接触を含む；
−  たとえば多孔質材料が太陽エネルギコレクタ、熱交換器、冷却要素等における中心要素である場合、当該材料におよび当該材料から熱を伝導するために当該材多孔質料の接触を可能にすること。
【００３１】
−  第１および第２の構成要素同士の間に相間特性を有する（先行技術と比べて）深い区域を生成すること。
【００３２】
特に、不可逆転移が、構成要素が少なくとも局所的に高温（たとえば焼結温度）である処理で生じる場合、深い（たとえば１〜１０ｍｍの深さの）相互貫通区域があるだけでなく、当該区域内では、処理時に、第１および／または第２の構成要素の原子または分子の拡散率が高まるため、原子／分子レベルでの交換もそれに応じて高まる。したがって、構成要素同士の間の境界における金属間相などの相間効果または界面の近くの要素の沈殿および／もしくは蓄積は、先行技術のように、２，３の原子層の薄い界面相においてのみではなく、相互貫通区域全体にわたって起こることになる。孔同士の間の距離が（不可逆転移が生じる処理の）熱処理温度において拡散処理の範囲に匹敵する実施形態では、相互貫通区域を本質的に均質特性を有する相互拡散間区域として作ることができ、この区域の深さは相互貫通深さにほぼ対応する。したがって、硬化、延性の向上などの、相間特性または沈殿によってもたらされる効果は、表面効果のみに依拠する先行技術よりもはるかに深さにおいて効果的である。
【００３３】
本方法が適用される第１の興味深いクラスの（多孔質の、第１の構成要素）材料は焼結され、すなわち、粉末系発泡体、たとえばセラミック発泡体である。
【００３４】
ここにおいて、第１のサブクラスでは、相互貫通は随意に、（焼結前に）グリーン体において既に行なわれていてもよい。
【００３５】
−  この場合、第２の構成要素は、それ自体が、焼結／焼成前に熱可塑性を有するセラミック材料製であってもよい。そのような材料は、たとえばＣＩＭ（セラミック粉末射出成形）によって製造される部分について公知の、熱可塑性ポリマーのマトリクスに埋込まれたセラミック充填剤の場合にたとえば存在する。
【００３６】
−  あるいは、第２の構成要素は、焼結／焼成後に金属特性を示す材料製であってもよい。たとえば、第２の構成要素は、熱可塑性ポリマーのマトリクス内に金属充填剤を含んでもよい。これによって、セラミック構成要素と金属構成要素との間の密接な接続が達成される。
【００３７】
○  用途は、軸受などの機械的負荷を担うように設計される接続を含んでもよい。
○  さらなる用途は、たとえば断熱（第２の構成要素自体がセラミックになる）または熱伝導（たとえば第２の構成要素は金属製である場合）など、特定の熱的特性を有する接続を含んでもよい。
【００３８】
○  さらなる用途は、たとえばセラミック体の表面に／表面から電荷を伝導するための、電気的接続を含んでもよい。
【００３９】
セラミック発泡体またはグリーン体は固体であり、何らかの機械的安定性を有し得る。しかし、この安定性は、従来の方法（圧入、ねじ締め等）によって内部にブッシングをアンカー固定するには不十分である。さらに、セラミック発泡体またはグリーン体の存在下では射出成形は選択肢でない。対照的に、発明の局面に係る方策は、ブッシングをセラミック発泡体またはそれに対応するグリーン体の内部にアンカー固定する可能性を提供する。ブッシング（その近位端にカラーを有するもしくは有さない）の異なる使用、またはさらなる部分へのその接続も可能である。ブッシングについて存在するすべての可能性が使用可能である。
【００４０】
この第１のサブクラスのさらなる利点は、グリーン体内に残っている可動性によって界面における材料交換が増加し、延長されたより密接な接続がもたらされることを含む。第１の構成要素としてのグリーン体における発明に係る方策は、焼成処理または熱処理後の処理の間の界面拡散交換をもたらす。
【００４１】
さらに、不可逆転移によって第２の構成要素の収縮が生じ得る。第１の構成要素がグリーン体である場合、焼結／焼成によって第１の構成要素の収縮も生じ得る。これによって、収縮効果は、材料パラメータおよび幾何学的形状の適切な選択によって補償され得る。さらに、これによって、結果として生じる修飾複合物に所望の応力分布を故意に導入することができる。第２の構成要素の収縮は、第２の構成要素内の充填剤の特性および充填レベルを制御することによって制御され得、同様に、第１の構成要素の収縮は、密度（たとえば第１の構成要素は不可逆転移時に焼結される）、充填レベルまたは他の特性によって制御され得る。たとえば、複合物を安定させる圧縮応力を故意に生じさせることが可能である。
【００４２】
たとえば、第２の構成要素がセラミック（高分子マトリクスに埋込まれた粉末）である場合、第２の構成要素の粉末密度は、第２の構成要素が、それ自体がグリーン体粉末密度および組成によって調整され得るグリーン体の収縮挙動との関連で一定の所望の収縮挙動を示すように調整され得る。一般的な経験則として、構成要素は粉末密度が高いほど収縮が顕著でなくなる。
【００４３】
第２のサブクラスでは、第１の構成要素は焼成セラミックを含む。この第２のサブグループでは、第１の構成要素は相互貫通後に実質的な転移を経ない。さらにこの第２のサブグループでは、第２の構成要素はセラミック、金属または他の特性を有するように選択されてもよく、用途は第１のサブクラスについてのものと同じ組の用途を含む。したがって、第２の構成要素の材料はここでも、焼結／焼成前に熱可塑性を有するセラミック材料であってもよく、その場合、第２の焼成が行なわれる。たとえば、金属充填剤を有する熱可塑性材料であって、熱可塑性マトリクス材料が相互貫通後に炭化される、などの他の選択肢も存在する。
【００４４】
第２のクラスの第１の構成要素材料は、黒鉛、たとえば黒鉛発泡体または炭素／炭素複合材料である。可能性のある第２の構成要素材料およびそれらの用途についての第１のクラス（第２のサブクラス）についての上記の検討は、黒鉛にも当てはまる。特に、発明に係る方策は、多孔質黒鉛に熱的に、電気的にまたは機械的に接触することを可能にする。第２の構成要素の材料（または少なくともその熱可塑性マトリクス）は炭化されてもよく、必要であれば、発明の局面に係る処理が適用された後に黒鉛化されてもよい。これの特に興味深い用途は、太陽エネルギコレクタの中心体についてである。
【００４５】
公知の太陽エネルギプラントの中には、入射太陽光を中心体上に誘導するミラーまたは他の光誘導器を含むプラントがある。そこから熱が遠ざけられ、たとえば火力発電所での電気生成のために使用される。ここにおいて、中心体は、たとえば太陽が急に雲に覆われた場合などに、巨大かつ急激な温度変化に晒され得る。したがって、中心体の材料は、
−  非常に良好に熱を吸収する、
−  非常に良好に熱を伝導する、
−  高い温度耐性および温度ショック耐性を有する、
−  熱膨張が小さい、かつ
−  非常に良好に熱を遠ざける手段によって装着可能である
ことが可能であるべきである。
【００４６】
最後の１つ以外のこれらの条件のすべては、黒鉛、特に黒鉛発泡体によって満たされる。
【００４７】
発明はここで、黒鉛内に要素を装着する方法を提供することによって最後の１つも満たす方策を提供する（すなわち、第２の構成要素は熱可塑性材料または固体状態から液体状態になる他の要素であり、後者の場合、当該要素は黒鉛発泡体の孔に相互貫通した後、黒鉛発泡体内にアンカー固定されるように再凝固する）。さらに、装着要素はその後、たとえば炭化および黒鉛化されることによって修飾され、それ自体が黒鉛状になってもよい（これは公知の炭化／黒鉛化処理に従い得る）。
【００４８】
したがって、さらなる局面に係る発明は、太陽または他の放射エネルギ収集設備に関し、当該設備は中心体および少なくとも１つの太陽光再誘導器を含み、太陽光再誘導器は入射太陽光を中心体上に誘導するように構成され、中心体は多孔質黒鉛を含み、その中にアンカー固定される要素をさらに含み、当該要素（これは中心体との熱界面結合を有する少なくとも１つの熱交換管または他の要素を含む可能性がある）は方法によって多孔質黒鉛に締結されており、当該方法は、中心体に開口部を設けるステップと、固体の少なくとも部分的に熱可塑性の要素を設けるステップと、少なくとも部分的に熱可塑性の要素が少なくとも部分的に液化するように当該要素にエネルギを当てるステップと、熱可塑性要素の液化した部分を開口部の近傍の中心体の孔に貫通させて、これらの部分を再凝固させ、熱可塑性要素の少なくとも液化して再凝固した部分の不可逆転移を生じさせるステップとを含む。特に、この不可逆転移は炭化であってもよい。
【００４９】
まだ炭化されていない第２の構成要素を有する中心体を供給し、太陽放射による照射の後にのみ炭化を保証することが可能である。
【００５０】
第１の構成要素および第２の構成要素の両方の材料として特に興味深い特別な材料は、炭化ケイ素である。特に、ＳｉＣはその高い熱抵抗のため、太陽熱発電業界における用途についての興味深い材料である。
【００５１】
第３のクラスの第１の構成要素材料は、金属、すなわち金属発泡体である。
そして、第２の構成要素材料は、たとえば金属充填剤を含んでもよい。そして、不可逆転移の後、発明に係る処理によってもたらされる接続はたとえば金属−金属転移である。第１および第２の構成要素同士の間の相互貫通区域は、興味深い特性を有するように調整されてもよい：
−  一組の実施形態では、相互貫通区域は（たとえば不可逆転移が生じるときに材料組成および処理温度を選択することによって）共晶組成であるように、または金属間相の特性を示すように調整されてもよい。
【００５２】
−  第２の構成要素の高分子マトリクスは、豊富な利用可能な炭素元素、および、選択される高分子に依存して、窒素元素をもたらす。さらに、処理によって誘発される沈殿の構成要素を形成するリンまたは他の反応性の高い元素を含むマトリクス材料が用いられてもよい。これは、相互貫通区域内のおよび当該区域に近い第１の構成要素の硬化をもたらす熱誘導拡散を意図的に開始するために用いられてもよい。先行技術の表面硬化技術とは対照的に、これは数ナノメートルの区域に限定されず、相互貫通区域の深さ全体に及ぶ。
【００５３】
−  同様に、たとえば、半導体の第１の構成要素または第２の構成要素の充填剤について、たとえば選択されたドーパント材料（Ｎ、Ｐ、Ｃなど）によって熱可塑性高分子マトリクスを設けることによって、深さにおいて効果的なドーピングが達成され得る。これによって、大表面Ｐ−Ｎ転移が達成可能となる。
【００５４】
−  同様に、電気化学ポテンシャルの局所的な変化（センサ、電荷生成、または電荷分離−キャパシタ、大面積活性界面を有する、等）などの、異なる材料ペアリングによって生じる固体状態効果が達成され得る。
【００５５】
第４のクラスの第１の構成要素材料は、異種材料である。ある例では、第１の構成要素材料は、繊維の、特にセラミック繊維、炭素繊維および／または金属繊維の、たとえば織物構造などの二次元または三次元構造であってもよい。そのような織物構造は、樹脂浸透による高分子マトリクス、または溶融物浸透による金属マトリクスなどのマトリクスが後で設けられるプレハブ製品を構成し得る。そのようなプリフォームには、発明に係る方策に従って、たとえばブッシング、および電気コンタクト、熱コンタクト等の、（第２の構成要素の）さらなる要素が設けられてもよい。そして、相互貫通の後でのみ、場合によってはさらに不可逆転移の後でのみ、第１の構成要素にマトリクスが設けられる。
【００５６】
異なる種類の第１の構成要素材料を参照して、用途として、第２の構成要素は、たとえば、滑らかであると同時に固体である機械的装着、熱転移および／または電気的転移のための多孔質材料と孔を有しない材料との間の接合を提供する金属ブッシング／管またはＳｉＣもしくは黒鉛ブッシングなどの、装着および／もしくは接続手段を含んでもよく、ならびに／または当該手段が設けられてもよく、ならびに／または当該手段に接続されてもよい。
【００５７】
発明の局面に係る方法のさらなる用途は、多孔質材料の内部に接して瞬時に封止されるフィードスルーの供給である。
【００５８】
一般に第２の構成要素材料に戻って、粉末射出成形（ＰＩＭ）から公知の材料が、本発明に係る方法および装置の実施形態についての第２の構成要素の興味深いクラスの材料および使用可能な材料を構成する。
【００５９】
ＰＩＭから公知の第１のサブクラスの材料は、マイクロセラミック射出成形を含むセラミック射出成形（ＣＩＭ）について公知の材料である。
【００６０】
ここおいて、マトリクス材料（ＣＩＭでは「結合剤」と称される）は、ワックス、たとえばポリオレフィンワックス、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリビニルアルコールを含む、異なる種類の熱可塑性材料を含んでもよい。セラミック粉末は任意の所望のセラミック、たとえば一般的なＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２ならびにこれらの互いのおよび／または他の酸化物（酸化イットリウム、酸化ハフニウム等）との混合物、ならびにさまざまな用途について公知のさらなるセラミックの粉末であってもよい。平均粒径は０．１μｍから５μｍ、特に約０．５μｍ〜２μｍの範囲であってもよい。ＣＩＭについての材料（フィードストック）についての教示は、W. Bauer et al.の”Advanced Micro and Nanosystems, Vol. 3 (Microengineering of Metals and Ceramics)”のChapter 12の３２５〜３５６頁、特に３２８〜３３３頁および３４５〜３４７頁に見つけることができる。
【００６１】
ＰＩＭから公知の第２のサブクラスの材料は、以下にさらに記載されるように、金属射出成形について公知の材料である。
【００６２】
熱可塑性マトリクス材料部分に特に適している材料は、ポリアクリロニトリルである。さらなる好適な材料は、多環芳香族炭化水素のポリマーを含むポリ−（芳香族炭化水素）ポリマーを含む。例は、セルロース／糖類系の熱可塑性ポリマーである。ポリマー炭化の判断基準についての教示は、Y.N. SanazovおよびA.V. GribanovのRussian Journal of Applied Chemistry, 2009, Vol. 82の４７３〜４８２頁ならびにここに言及されている文献に見つけることができる。
【００６３】
すべての局面において、第１の可能性に従うと、エネルギは機械的振動（または同意語として、発振）の形態で与えられる。機械的振動エネルギは、特に、第２の構成要素の結合内面と接触している結合外面を有するソノトロードから第２の構成要素の内部に結合されてもよい。第２の構成要素の材料は振動エネルギを第１の構成要素との界面に伝達し得、当該界面では摩擦のために主要なエネルギ吸収が起こる。これによって、第２の構成要素の温度は第１の構成要素との界面において特に高く、この界面から液化が開始する。
【００６４】
他の可能性に従うと、エネルギは、放射エネルギ、たとえばレーザ放射の形態で与えられる。所望の液化のために必要な局所的な加熱を生じさせる方法は、電磁放射をアンカー固定すべき装置部分の１つの内部に結合することと、当該装置部分の１つを電磁放射を吸収可能であるように設計することとを含む。特に、第２の構成要素は放射に対して本質的に透明であってもよいが、たとえば第１の構成要素は透明でない。放射は次に、第２の構成要素との界面において第１の構成要素によって主に吸収され、この効果によって、第１および第２の構成要素は相互貫通が起こるべき場所で非常に局所的に加熱される。そのような吸収は、好ましくは、液化すべきアンカー固定材料の内部で、またはそのすぐ近傍で起こる。好ましくは、可視または赤外周波数範囲内の電磁放射が用いられ、好ましい放射源は対応するレーザである。
【００６５】
たとえば機械的回転、または抵抗加熱等の、他のエネルギ源も排除されない。
機械的振動によって生じる摩擦熱によるポリマーの液化を含む発明の実施形態に係る装置および方法に好適な機械的振動または発振は、好ましくは、２から２００ｋＨｚ（より好ましくは１０から１００ｋＨｚ、または２０から４０ｋＨｚ）の周波数と、活性表面の１平方ミリメートル当たり０．２から２０Ｗの振動エネルギとを有する。振動要素（工具、たとえばソノトロード）は、たとえば、その接触面が要素軸の方向に（長手方向振動）、１から１００μｍの、好ましくは約１０から３０μｍの振幅で主に発振するように設計される。回転発振または径方向発振も可能である。
【００６６】
装置の具体的な実施形態について、機械的振動の代わりに、アンカー固定材料の液化に必要な上述の摩擦熱を生じさせるために回転運動を用いることも可能である。そのような回転運動は、好ましくは、１０，０００から１００，０００ｒｐｍの範囲の速度を有する。
【００６７】
本文書に記載される液化可能な熱可塑性材料は、特に、たとえば少なくとも１つの熱可塑性部品を含むことによって機械的振動によって液化可能であってもよく、当該材料は、加熱されると、特に摩擦によって加熱されると、すなわち、互いに接触しており振動によってまたは回転によって互いに動く一対の表面（接触面）の一方に配置されると、液体になるか流動可能となり、振動の周波数は２ｋＨｚから２００ｋＨｚ、好ましくは２０から４０ｋＨｚであり、振幅は１μｍから１００μｍ、好ましくは約１０から３０μｍである。そのような振動は、たとえば超音波溶接から公知の超音波装置によってたとえば生成される。機械的振動エネルギをかなりの距離にわたって第２の構成要素の内部で伝達しなければならない用途については、第２の構成要素材料は０．５ＧＰａよりも大きい、好ましくは１ＧＰａよりも大きい弾性係数を有してもよい。（本文書中に言及される材料特性値は、温度に言及しない限り、または本文書中にそれ以外の規定がない限り、一般に室温（２３℃）を指す）。
【００６８】
しかし、いくつかの用途については、熱可塑性材料は実質的により軟質であってもよい。特に、液化が工具と第２の構成要素との間の界面で直接起こる場合、第２の構成要素自体を介して機械的エネルギを伝達する必要はない。したがって、処理の間およびその後（したがって一般にそれが用いられる温度、たとえば室温でも）、それはワックス状となる程度まで比較的軟質であってもよい。換言すれば、少なくとも０．５ＧＰａの弾性係数の利点は、これらのシステムには当てはまらないか、または少なくとも顕著ではない。
【００６９】
振動工具との界面で直接起こる液化が選択肢である用途については、第２の構成要素の熱可塑性材料にエラストマー材料を用いることができる。
【００７０】
マトリクス材料の具体的な実施形態は、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリオキシメチレン、またはポリカーボネートウレタンである。黒鉛に炭化可能であるとして興味深い材料は、ポリアクリロニトリルである。
【００７１】
特にセラミック充填剤を含むさらなる実施形態は、（マイクロ）セラミック射出成形（ＣＩＭ）に適しているとして公知の上述の材料である。
【００７２】
さらなる実施形態は、たとえば上述のような、炭化／黒鉛化に適しているとして公知の熱可塑性材料である。
【００７３】
さらに他の材料のカテゴリは、マイクロ射出成形（ＭＩＭ）に適しているとして公知の材料である。ＭＩＭについての材料の教示は、R. Ruprecht et al.の”Advanced Micro and Nanosystems, Vol. 3 (Microengineering of Metals and Ceramics)”の Chapter 10の２５３〜２８７頁、特に２７１〜２７２頁に見つけることができる。
【００７４】
さらなるカテゴリの材料は、金属充填剤を有し、（マイクロ）金属射出成形（ＭＩＭ）に好適であるとして公知の材料である。これらは、たとえば、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）または修飾されたこれらの成分の熱可塑性マトリクスを含む。充填剤は、ステンレス鋼、鉄、（予合金化された、もしくは合金粉末を有する外部混合物内の）合金または他の好適な材料などの金属の粉末であってもよい。粒径は、０．５μｍからたとえば２０μｍ、特に１μｍ〜１０μｍの範囲にあることが多い。ＭＩＭのための材料（フィードストック）についての教示は、V. Piotter et al.の”Advanced Micro and Nanosystems, Vol. 3 (Microengineering of Metals and Ceramics) ”のChapter 11の２８９〜３２４頁、特に２９３〜３０１頁に見つけることができる。
【００７５】
（たとえばセラミックまたは金属）充填剤によって充填されるマトリクス材料として特に適している材料は、ポリオレフィンである。
【００７６】
熱可塑性マトリクス材料の場合、発明の局面に係る処理は、充填剤材料が熱可塑特性を有する第２の構成要素の材料の最大で８０％または８５％（体積％）をも占めている場合でも用いることができ、これによって当該処理は、射出成形が可能でない材料についても好適となる。高い充填等級にも係わらず、材料は、たとえば短い流動距離、低い流動アスペクト比、低い流動速度などの好ましい流動条件のため、かつ、流動障害物がないため、高アスペクト比溝がないため、または射出成形などにおける押出機の流動性要件がないため、良好な流動が可能であり続ける。射出成形では、さらなる障害はたとえばゲートなどによって構成される。
【００７７】
液化可能材料を、振動エネルギの助けを借りずに電磁放射の助けを借りて液化させる場合、当該材料は、たとえばリン酸カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸ナトリウム、酸化チタン、雲母、飽和脂肪酸、多糖類、グルコースまたはそれらの混合物などの、特定の周波数範囲の（特に可視または赤外周波数範囲の）そのような放射を吸収可能な化合物（微粒子または分子）を局所的に含んでもよい。
【００７８】
工具（たとえばソノトロード）の材料および／または補助要素の材料は、液化可能材料の溶融温度で溶融しない任意の材料であってもよい。特に、工具および／または補助要素は、金属製、たとえばチタン合金製であってもよい。好ましい材料はチタン等級５である。この材料は、アンカー固定可能な装置に一般に適しているのに加えて、熱伝導が比較的低い。この悪い熱伝導のため、液化可能材料内に、かつ誘導構造との界面において生じる溶融区域は、周囲が高すぎる温度に加熱されることなく急速に加熱される。工具および／または補助要素の代替の材料は、他のチタン合金ステンレス鋼、低減衰の、耐熱性および耐摩耗性のＦｅ、ＮｉもしくはＣｏ系合金、酸化ジルコニウムもしくは酸化アルミニウムなどのセラミック、窒化ケイ素もしくは炭化ケイ素、またはＰＥＥＫなどの硬質プラスチックなどの他の金属である。減衰挙動および靱性についての耐摩耗性を最適化するために、研磨剤、すなわちセラミックまたは金属粉末が多く充填された熱可塑性物質と直接的に相互作用する工具の部分はセラミック製であってもよい。必ずしもそうとは限らないが場合によってはこれと組合わされて、細長いソノトロードシャフトは最小減衰金属合金またはアモルファス金属（金属ガラス）製であってもよい。
【００７９】
以下に、発明および実施形態を実施するための方法を図面を参照して説明する。図面は大部分が概略的である。図中、同一の参照番号は同一または類似の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１ａ】異種複合物を製造する処理のステップの図である。
【図１ｂ】異種複合物を製造する処理のステップの図である。
【図１ｃ】異種複合物を製造する処理のステップの図である。
【図１ｄ】異種複合物を製造する処理のステップの図である。
【図２】第２の構成要素の図である。
【図３】第２の構成要素の材料によって第１の構成要素の相互貫通を生じさせるための代替の構成の図である。
【図４】第２の構成要素の材料によって第１の構成要素の相互貫通を生じさせるための代替の構成の図である。
【図５】第２の構成要素の材料によって第１の構成要素の相互貫通を生じさせるための代替の構成の図である。
【図６】第２の構成要素の材料によって第１の構成要素の相互貫通を生じさせるための代替の構成の図である。
【図７】第２の構成要素の材料によって第１の構成要素の相互貫通を生じさせるための代替の構成の図である。
【図８ａ】先行技術に係る隣接する構成要素同士の間の転移を表わす概略図である。
【図８ｂ】先行技術に係る隣接する構成要素同士の間の転移を表わす概略図である。
【図９ａ】発明に従う方策に係る隣接する構成要素同士の間の転移を表わす概略図である。
【図９ｂ】発明に従う方策に係る隣接する構成要素同士の間の転移を表わす概略図である。
【図１０】太陽エネルギプラントの図である。
【図１１】フローチャートの図である。
【発明を実施するための形態】
【００８１】
好ましい実施形態の説明
図１ａは、孔を有する材料からなる、または静水圧下で孔が生成され得る材料からなる第１の構成要素１を示す。第２の構成要素２は、示される例ではピン形状の熱可塑性要素として与えられる。図１ｂに示されるように、処理のために、第２の構成要素は第１の構成要素に対して配置される。示される構成では、第１の構成要素は穴を含み、この中に第２の構成要素が導入される。
【００８２】
その後、適切な工具３によって、第２の構成要素の内部にエネルギが結合される。工具３はたとえばソノトロードであってもよい。エネルギの衝撃によって、熱可塑性材料は、第１の構成要素と接触している場所で少なくとも局所的に溶融するため、図１ｂの２本の矢印によって示される方向に押される工具から作用する圧力下で、熱可塑性材料が第１の構成要素材料に相互貫通する。図１ｃは、エネルギ衝撃が停止した後の、かつ熱可塑性材料が再凝固した後の配置を非常に概略的に示す。
【００８３】
第２の構成要素の材料によって第１の構成要素の相互貫通を生じさせるステップの処理パラメータは、たとえば、ＷＯ  ９８／４２９８８に記載の処理またはＷＯ  ００／７９１３７に記載の処理と同様に選択されてもよい。
【００８４】
熱可塑性材料による第１の構成要素の相互貫通によって、第１の構成要素材料と熱可塑性材料との異種混合物を含む混合区域１１がもたらされる。混合区域１１の深さは、第１の構成要素の特性に、かつ相互貫通処理時に印加される圧力に依存する。典型的に、混合区域の深さｄは１ｍｍ〜１０ｍｍのオーダーであり、孔が大きい開孔質の第１の構成要素材料については深さはさらに大きくてもよい。
【００８５】
熱可塑性材料の再凝固の後、図１ｃに示されるような複合物は、不可逆転移を生じさせる処理を受ける。たとえば、当該処理は、焼成処理などの高温に加熱することを含んでもよい。これによって、熱可塑性材料は、たとえば炭化される／熱分解されるまたは完全に燃焼されることによって転移を経てもよい。これによって第２の構成要素の収縮が生じ得る。同時に、随意に第１の構成要素も不可逆転移を経てもよい。ある例では、第１の構成要素は当初、当該処理で焼成されるグリーン体である。他の例では、第１の構成要素は、金属発泡体などの溶融可能材料の発泡体を含んでもよい。さらに、第１の構成要素は収縮処理を経てもよい。第１および第２の構成要素の材料パラメータは、第２の構成要素の収縮が第１の構成要素の収縮によって過度に補償されるように選択され、これによって複合物に対する圧縮応力が生じ、複合物が機械的に安定し得る。より一般的には、材料および幾何学的形状は、同一のまたは異なる収縮が所望の応力分布および最終寸法をもたらし得るように設計され得る。
【００８６】
図１ｄには、不可逆転移後の後に結果として生じる複合物が示されている。第１の構成要素１は、当該構成要素を収縮させた転移、たとえば焼成を経ていると仮定される。矢印は、複合物に対する圧縮応力を示す。
【００８７】
第２の構成要素２は、転移後の金属特性を有するとして示されている。これは、たとえば、高分子マトリクスに埋込まれた金属充填剤からなる第２の構成要素によってもたらされてもよく、高分子マトリクスは不可逆転移処理において燃焼／炭化される。
【００８８】
したがって、示される実施形態では、たとえばセラミックの第１の構成要素１と最終的に金属の第２の構成要素との間の接続がもたらされ、この接続は、深さが約１ｍｍから約１０ｍｍの相互貫通区域１１を有する第２の構成要素による第１の構成要素の相互貫通を伴い、これまでこれは容易に可能ではなかった。
【００８９】
図２に概略的に示されるように、第２の構成要素２は、少なくとも不可逆転移の前に熱可塑特性を有する材料で構成される必要はない。むしろ、第２の構成要素はハイブリッドであってもよい。図２では、第２の構成要素は、たとえば、金属またはセラミックまたはプラスチック（しかし熱可塑性でないか、もしくは溶融温度がはるかに高い熱可塑性である）のコア２１と、コーティング２２と、熱可塑特性を有する材料からなるコーティングとのコア２を含むとして示されている。当該処理に好適であるためには、第２の構成要素は、液化すると第１の構成要素と接触するか接触させられ得る熱可塑性材料が必要である。
【００９０】
図３および図４は、両方とも機械的振動エネルギを用いる相互貫通ステップの変形をさらに示す。両変形において、上記に教示した実施形態とは対照的に、第２の構成要素は処理時に第１の構成要素に直接押付けられず、圧力は工具３（ソノトロード）と対向要素４との間の第２の構成要素上に印加される。これによって、当該処理は、第１の構成要素が高い機械的負荷を担うのに適していない状況においても適用可能である。
【００９１】
図３の工具３は、シャフト部３．１および足部３．２を有するとして示されている。シャフト部は第２の構成要素の中に伸び、足部（その遠位に面する結合外面）は第２の構成要素２の遠位端と接触しているため、振動はその後方端から第２の構成要素の内部に結合され得る。
【００９２】
図３の変形では、第２の構成要素２はその構成のため、すなわち、第２の構成要素２は円錐形の／軸３１に対して斜めの表面に沿って広げられて移動可能な複数の要素を含むため、工具３と対向要素４との間の第２の構成要素が圧縮すると第２の構成要素が横方向に膨張し、第１の構成要素の開口部１．１の横壁に押付けられる。これによって、振動が配置の内部に結合されると、第１および第２の構成要素同士の間の摩擦が熱可塑性材料の液化を生じさせるか少なくとも補助し得る。
【００９３】
対照的に、図４の変形では、第１の構成要素１は方向付けられた圧力によって負荷をかけられる必要が全くない。むしろ、液化は、端面２．１，２．２の一方または両方と工具３および対向要素４との間の界面でそれぞれ起こることになる。なお、図４の構成では、工具３および対向要素４の役割は逆であってもよく、すなわち下位の変形では、第２の構成要素２の中に伸びて遠位足部を有する要素が対向要素として働き、第２の構成要素の近位端面と接触している管状要素が振動源に結合されてソノトロードとして働いてもよい。
【００９４】
図５は、図４の構成と比較できる構成をさらに示す。工具は、シャフト部３．１と、結合外面３．３を有する遠位足部３．２とを含み、液化は結合外面と第２の構成要素の結合内面２．１との間の第１の界面で起こる。第２の構成要素２の近位端面２．２は、処理時、対向要素４の遠位端面４．１との第２の界面に押付けられる。処理時、この第２の界面は静止して保持されてもよいし、または遠位にもしくは近位に動かされてもよい。
【００９５】
液化界面（第１の界面）において、第２の構成要素の全断面が液化する。たとえば、工具の外径（少なくとも液化界面の領域内の、したがって後方構成では足部３．２の外径）は、当初の開口部１．１の内径にほぼ対応する（たとえば最大でも１０％もしくは最大でも５％もしくは最大でも３％以下である）ように、および／または（ほぼ）第２の構成要素の外径以上である（たとえば外径に対応するか、もしくは最大でも７％、最大でも４％、もしくは最大でも２％大きいもしくは小さい）ように選択されてもよい。特に、液化は、液化界面で液化しなかった第２の構成要素の部分が工具３を取出した後に物体内に残っていたり物体に接続されていないように実行されてもよい。
【００９６】
したがって、図５の構成は、相互貫通が第２の構成要素の材料によって第１の構成要素の強化および／または整列をもたらす構成の例である。特に、強化および／または整列は第１の構成要素の開口部の壁に関するものであってもよい。
【００９７】
熱可塑性材料によって構成要素を強化するおよび／または整列させるための多種多様な方策が本願と同一の出願人によるＰＣＴ／ＣＨ２０１３／０００１０２に記載されており、この出願はその全体が引用により本明細書に援用されている。
【００９８】
図３〜図５に示される例のすべては、最終的に静水圧を生じさせる力が、エネルギを張力（引張力）として伝達する工具３の内部に結合される構成に好適な例である。
【００９９】
図６は、相互貫通のために用いられるエネルギが機械的エネルギではなく放射エネルギである変形をさらに示す。このために、工具３は光ガイドとして設けられる。放射エネルギは、たとえば、第２の構成要素２の内部で第２の構成要素の近位端面２．１で、または、第２の構成要素が十分透明である場合は、対向要素４の足部４．２との界面で吸収され得る。
【０１００】
図７の変形では、第２の構成要素２は非熱可塑性材料（またははるかに高い温度で液化可能な熱可塑性材料）のシース要素２４を含み、当該シース要素は、複数の開口部２５と、シース要素に挿入されるか挿入可能な熱可塑性要素２３とを有する。処理時、熱可塑性要素の材料が液化して開口部２５から押し出されるまで、エネルギが熱可塑性要素の内部に結合される。図７では、処理時に生じる機械的負荷を担う随意の強化層５１も示されている。
【０１０１】
図１ａ〜図１ｄの実施形態と同様に、図２〜図７の構成のすべてについて、不可逆転移は、熱可塑性材料による相互貫通および再凝固の後に、または場合によってはそれらと同時に起こることになる。
【０１０２】
図８ａは、先行技術の方策に従う第２の構成要素２に接続される第１の構成要素１を示す。第１および第２の構成要素は、異なる密度および異なる物理的特性を有すると仮定される。たとえば、第２の構成要素は、液体状態の第１の構成要素の表面と接触させられてから冷却（鋳造）されていてもよい。共通の界面における比較的急激な転移のために、物理量Ｑは図８ｂに示されるように位置の関数として階段状に変化する。位置に関するこの関数の導関数はしたがって、界面において非常に高いピークを有することになる。したがって、温度変化によって誘発される応力の量（たとえば量Ｑは熱膨張係数である）は界面において非常に大きくなる傾向があるため、好ましくない影響を有し得る。同様の検討が他の高感度の量にも当てはまる。
【０１０３】
図９ａに示されるように、発明に係る方策を代わりに選択した場合、かなり大きい相互貫通区域１１が生じる。したがって、量Ｑの平均値はより連続的に変化し得る（図９ｂ）ため、界面における応力などの現象は実質的に減少する。
【０１０４】
図１０は太陽またはエネルギ収集設備を示す。中心体１０１は多孔質黒鉛を含み、したがって優れた熱吸収器である。複数の装着および熱伝導要素１０２が中心体に締結される。要素の各々は熱伝導コア（コアは受動的な熱伝導体または流体を伝導するための手段を含んでもよい）と、中心体１０１に相互貫通する、炭化された、本来は熱可塑性を有する材料とを含む。当該設備はさらに、入射太陽光１０５を中心体上に誘導する複数の太陽光再誘導器１０４（能動的に傾いているミラー）を含む。参照番号１０３は、収集された熱を利用段階に誘導する装置であって、たとえばジェネレータとともに電気を生成するためのタービンを含む装置を示す。
【０１０５】
図１１に示されるフローチャートは、ここに記載される処理によって整列させられるおよび／または強化される開口部を有するセラミック発泡体の製造を示す。たとえば、セラミック発泡体は、そこからまたはそこに向かって電荷が運ばれる必要があるために電気的に接触される必要がある燃料電池の本体、または、その他の用途、たとえば上述の用途のためのセラミック発泡体であってもよい。
【０１０６】
当該処理は、グリーン体を焼成／焼結する前にセラミック発泡体からなる第１の構成要素がまだグリーン体である間に、たとえば図６に示されるように熱可塑性材料の相互貫通を生じさせることによって当初の開口部を整列させる／強化することを含む。たとえば、グリーン体は当初の開口部を有して直接的に形作られてもよく（成形されるか同様の処理）、その後で開口部が整列させられるおよび／または強化される。発明の実施形態では、液化中に、孔内に貫通する液体の小さい圧力以外は物体に圧力が加えられないため、グリーン体の小さい寸法安定性はこれにとって十分である。
【０１０７】
相互貫通のステップの後、グリーン体は焼成および／または焼結される。このため、第２の構成要素の相互貫通材料は、この処理時に温度を維持するように選択されなければならない。示される実施形態では、第２の構成要素材料は、それ自体が硬化前に熱可塑性を有するセラミック材料であるように選択される。その後、焼成／焼結処理において、第２の構成要素材料も同時にセラミック材料に焼結される。
【０１０８】
焼成／焼結処理の後、さらなる要素を（接合要素／電気コンタクト、熱伝導体等）をセラミック体に接続するために強化／整列が用いられ得る。
【図１ａ】
0006393760.tif 000002
【図１ｂ】
0006393760.tif 000003
【図１ｃ】
0006393760.tif 000004
【図１ｄ】
0006393760.tif 000005
【図２】
0006393760.tif 000006
【図３】
0006393760.tif 000007
【図４】
0006393760.tif 000008
【図５】
0006393760.tif 000009
【図６】
0006393760.tif 000010
【図７】
0006393760.tif 000011
【図８ａ】
0006393760.tif 000012
【図８ｂ】
0006393760.tif 000013
【図９ａ】
0006393760.tif 000014
【図９ｂ】
0006393760.tif 000015
【図１０】
0006393760.tif 000016
【図１１】
0006393760.tif 000017