(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対透磁率が９０以上である導電性金属又は前記導電性金属を含む合金を有する金属成分、分散剤及びバインダー、または前記金属成分、前記分散剤、前記バインダー及び溶媒からなるスラリーを用いてグリーン構造体を形成するステップと、
前記グリーン構造体を焼結するステップとを含み、
グリーン構造体の形成は、前記スラリーをコーティングして行い、
グリーン構造体の焼結は、前記グリーン構造体に電磁気場を印加して行い、
前記分散剤は、メタノール、ペンタノール、オクタノール、プロピレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、グリセロール、テキサノール、テルピネオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、及びペンタンジオールからなる群から選択され、
スラリーは、バインダー１００重量部に対して、５００〜１，８００重量部の分散剤を含むことを特徴とする、金属フォームの製造方法。
【請求項２】
導電性金属は、鉄、ニッケル、及びコバルトからなる群より選択されるいずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項３】
金属成分は、導電性金属を重量を基準として５０重量％以上含むことを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項４】
導電性金属は、平均粒径が１〜１００μｍの範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項５】
スラリー中の金属成分の割合が１０〜７０重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項６】
バインダーは、アルキルセルロース、ポリアルキレンカーボネート又はポリビニルアルコール化合物であることを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項７】
スラリーは、金属成分１００重量部に対して、５〜５００重量部のバインダーを含むことを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項８】
フィルム又はシート状であることを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項９】
フィルム又はシートの厚さが２，０００μｍ以下であることを特徴とする、請求項８に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項１０】
電磁気場は、１００Ａ〜１，０００Ａの範囲内の電流を印加して形成することを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項１１】
電磁気場は、１００ｋＨｚ〜１，０００ｋＨｚの範囲内の周波数で電流を印加して形成することを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【請求項１２】
電磁気場は、１分〜１０時間の範囲内の時間の間印加することを特徴とする、請求項１に記載の金属フォームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互引用
本出願は、２０１６年１１月３０日に提出された大韓民国特許出願第１０−２０１６−０１６２１５２号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本出願は、金属フォームの製造方法及び金属フォームに関する。
【背景技術】
【０００３】
金属フォーム（ｍｅｔａｌ  ｆｏａｍ）は、軽量性、エネルギー吸収性、断熱性、耐火性又は環境親和性などの多様で且つ有用な特性を備えることで、軽量構造物、輸送機械、建築資材又はエネルギー吸収装置などを含む多様な分野に適用されることができる。また、金属フォームは、高い比表面積を有するだけでなく、液体、気体などの流体又は電子の流れをより向上させることができるので、熱交換装置用基板、触媒、センサー、アクチュエータ、２次電池、燃料電池、ガス拡散層（ＧＤＬ：ｇａｓ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）又はマスフローコントローラ（ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｆｌｏｗ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)などに適用されて有用に使用できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願は、均一に形成された気孔を含み、目的とする気孔度を有しつつ機械的強度に優れた金属フォームを製造することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本出願における用語「金属フォーム」又は「金属骨格」は、２種以上の金属を主成分として含む多孔性構造体を意味する。上記で「金属を主成分とする」とは、金属フォーム又は金属骨格の全体重量を基準として金属の割合が５５重量％以上、６０重量％以上、６５重量％以上、７０重量％以上、７５重量％以上、８０重量％以上、８５重量％以上、９０重量％以上又は９５重量％以上である場合を意味する。前記主成分として含まれる金属の割合の上限は、特に制限されず、例えば、１００重量％であってもよい。
【０００６】
用語「多孔性」は、気孔度（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）が少なくとも３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、７５％以上又は８０％以上である場合を意味してもよい。前記気孔度の上限は、特に制限されず、例えば、約１００％未満、約９９％以下又は約９８％以下程度であってもよい。上記で気孔度は、金属フォームなどの密度を計算し、公知の方式で算出することができる。
【０００７】
本出願の金属フォームの製造方法は、金属を有する金属成分を含むグリーン構造体を焼結するステップを含んでいてもよい。本出願における用語「グリーン構造体」は、前記焼結などのように金属フォームを形成するために行う工程を経る前の構造体、すなわち、金属フォームが生成される前の構造体を意味する。また、前記グリーン構造体は、多孔性グリーン構造体と呼ばれるとしても、必ずしもそれ自体で多孔性である必要はなく、最終的に多孔性の金属構造体である金属フォームを形成することができるものであれば、便宜上、多孔性グリーン構造体と呼ばれることがある。
【０００８】
本出願における前記グリーン構造体は、金属成分、分散剤及びバインダーを少なくとも含むスラリーを用いて形成することができる。
【０００９】
一例において、前記金属成分は、適正な相対透磁率と伝導度を有する金属を少なくとも含んでいてもよい。このような金属の適用は、本出願の一例により前記焼結で後述する誘導加熱方式が適用される場合に、該当方式による焼結が円滑に行われるようにすることができる。
【００１０】
例えば、前記金属としては、相対透磁率が９０以上である金属が用いられてもよい。上記で相対透磁率（μｒ）は、該当物質の透磁率（μ）と真空の透磁率（μ０）との比（μ／μ０）である。本出願で用いる前記金属は、相対透磁率が９５以上、１００以上、１１０以上、１２０以上、１３０以上、１４０以上、１５０以上、１６０以上、１７０以上、１８０以上、１９０以上、２００以上、２１０以上、２２０以上、２３０以上、２４０以上、２５０以上、２６０以上、２７０以上、２８０以上、２９０以上、３００以上、３１０以上、３２０以上、３３０以上、３４０以上、３５０以上、３６０以上、３７０以上、３８０以上、３９０以上、４００以上、４１０以上、４２０以上、４３０以上、４４０以上、４５０以上、４６０以上、４７０以上、４８０以上、４９０以上、５００以上、５１０以上、５２０以上、５３０以上、５４０以上、５５０以上、５６０以上、５７０以上、５８０以上又は５９０以上であってもよい。前記相対透磁率は、その数値が高いほど、後述する誘導加熱のための電磁気場の印加時に一層高い熱を発生するようになるので、その上限は特に制限されない。一例として、前記相対透磁率の上限は、例えば、約３００，０００以下であってもよい。
【００１１】
前記金属は、導電性金属であってもよい。本出願における用語「導電性金属」は、２０℃での伝導度が、約８ＭＳ／ｍ以上、９ＭＳ／ｍ以上、１０ＭＳ／ｍ以上、１１ＭＳ／ｍ以上、１２ＭＳ／ｍ以上、１３ＭＳ／ｍ以上又は１４．５ＭＳ／ｍ以上である金属又はそれらの合金を意味してもよい。前記伝導度の上限は、特に制限されず、例えば、約３０ＭＳ／ｍ以下、２５ＭＳ／ｍ以下又は２０ＭＳ／ｍ以下であってもよい。
【００１２】
本出願において、上述のような相対透磁率と伝導度を有する金属は、単に導電性磁性金属と呼ばれることもある。
【００１３】
前記導電性磁性金属を適用することで、後述する誘導加熱工程が行われる場合に焼結をより効果的に行うことができる。このような金属としては、ニッケル、鉄又はコバルトなどが挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００１４】
前記金属成分は、必要に応じて、前記導電性磁性金属と共に前記金属とは異なる第２金属を含んでいてもよい。このような場合には、金属フォームが金属合金で形成できる。前記第２金属としては、上述した導電性磁性金属と同一の範囲の相対透磁率及び／又は伝導度を有する金属が用いられてもよく、そのような範囲外の相対透磁率及び／又は伝導度を有する金属が用いられてもよい。また、第２金属は、１種が含まれてもよく、２種以上が含まれてもよい。このような第２金属の種類は、適用される導電性磁性金属とは異なる種類である限り、特に制限されず、例えば、銅、リン、モリブデン、亜鉛、マンガン、クロム、インジウム、スズ、銀、白金、金、アルミニウム又はマグネシウムなどから、導電性磁性金属とは異なる金属を１種以上適用することができるが、これらに制限されるものではない。
【００１５】
金属成分中における前記導電性磁性金属の割合は、特に制限されない。例えば、前記割合は、後述する誘導加熱工法の適用時に適切なジュール熱を発生できるように調節されてもよい。例えば、前記金属成分は、前記導電性磁性金属を全体金属成分の重量を基準として３０重量％以上含んでいてもよい。他の例において、前記金属成分中の前記導電性磁性金属の割合は、約３５重量％以上、約４０重量％以上、約４５重量％以上、約５０重量％以上、約５５重量％以上、６０重量％以上、６５重量％以上、７０重量％以上、７５重量％以上、８０重量％以上、８５重量％以上又は９０重量％以上であってもよい。前記導電性磁性金属の割合の上限は、特に制限されず、例えば、約１００重量％未満又は９５重量％以下であってもよい。しかし、前記割合は例示的な割合である。例えば、電磁気場の印加による誘導加熱によって発生する熱は、加える電磁気場の強度、金属の電気伝導度と抵抗などによって調節が可能であるので、前記割合は具体的な条件に応じて変更できる。
【００１６】
グリーン構造体を形成する金属成分は、粉末（ｐｏｗｄｅｒ）状であってもよい。例えば、前記金属成分中の金属は、平均粒径が約０．１μｍ〜約２００μｍの範囲内にあってもよい。前記平均粒径は、他の例において、約０．５μｍ以上、約１μｍ以上、約２μｍ以上、約３μｍ以上、約４μｍ以上、約５μｍ以上、約６μｍ以上、約７μｍ以上又は約８μｍ以上であってもよい。前記平均粒径は、他の例において、約１５０μｍ以下、１００μｍ以下、９０μｍ以下、８０μｍ以下、７０μｍ以下、６０μｍ以下、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下又は２０μｍ以下であってもよい。前記金属成分中の金属としては、互いに平均粒径が異なるものを適用してもよい。前記平均粒径は、目的とする金属フォームの形態、例えば、金属フォームの厚さや気孔度などを考慮して適切な範囲を選択することができるが、これは特に制限されない。
【００１７】
前記グリーン構造体は、前記金属を含む金属成分と共に分散剤とバインダーを含むスラリーを用いて形成することができる。
【００１８】
上述のようなスラリー中における金属成分の割合は、特に制限されず、目的とする粘度や工程効率などを考慮して選択することができる。一例において、スラリー中における金属成分の割合は、重量を基準として１０〜７０％程度であってもよいが、これに制限されるものではない。
【００１９】
上記で分散剤としては、例えば、アルコールが適用できる。アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、ペンタノール、オクタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ペンタノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、グリセロール、テキサノール（ｔｅｘａｎｏｌ）又はテルピネオール（ｔｅｒｐｉｎｅｏｌ）などのような炭素数１〜２０の１価アルコール又はエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオール、オクタンジオール又はペンタンジオールなどのような炭素数１〜２０の２価アルコール又はそれ以上の多価アルコールなどを用いてもよいが、その種類は上述したものに制限されない。
【００２０】
スラリーは、バインダーをさらに含んでいてもよい。このようなバインダーの種類は、特に制限されず、スラリーの製造時に適用された金属成分や分散剤などの種類によって適切に選択できる。例えば、前記バインダーとしては、メチルセルロース若しくはエチルセルロースなどの炭素数１〜８のアルキル基を有するアルキルセルロース、ポリプロピレンカーボネート若しくはポリエチレンカーボネートなどの炭素数１〜８のアルキレン単位を有するポリアルキレンカーボネート、又はポリビニルアルコール若しくはポリ酢酸ビニルなどのポリビニルアルコール系バインダーなどが挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００２１】
上述のようなスラリー中における各成分の割合は、特に制限されない。このような割合は、スラリーを用いた工程時にコーティング性や成形性などの工程効率を考慮して選択することができる。
【００２２】
例えば、スラリー中におけるバインダーは、前述した金属成分１００重量部に対して、約５〜５００重量部の割合で含まれてもよい。前記割合は、他の例において、約１０重量部以上、約２０重量部以上、約３０重量部以上、約４０重量部以上、約５０重量部以上、約６０重量部以上、約７０重量部以上、約８０重量部以上、約９０重量部以上、約１００重量部以上、約１１０重量部以上、約１２０重量部以上、約１３０重量部以上、約１４０重量部以上、約１５０重量部以上、約２００重量部以上又は約２５０重量部以上であってもよく、約４５０重量部以下、約４００重量部以下又は約３５０重量部以下であってもよい。
【００２３】
また、スラリー中における分散剤は、前記バインダー１００重量部に対して、約５００〜２，０００重量部の割合で含まれてもよい。前記割合は、他の例において、約２００重量部以上、約３００重量部以上、約４００重量部以上、約５００重量部以上、約５５０重量部以上、約６００重量部以上又は約６５０重量部以上であってもよく、約１，８００重量部以下、約１，６００重量部以下、約１，４００重量部以下、約１，２００重量部以下又は約１，０００重量部以下であってもよい。
【００２４】
本明細書における単位重量部は、特に規定しない限り、各成分間の重量の割合を意味する。
【００２５】
スラリーは、必要に応じて、溶媒をさらに含んでいてもよい。溶媒としては、スラリーの成分、例えば、前記金属成分やバインダーなどの溶解性を考慮して適切な溶媒が用いられる。例えば、溶媒としては、誘電定数が約１０〜１２０の範囲内にあるものが用いられる。前記誘電定数は、他の例において、約２０以上、約３０以上、約４０以上、約５０以上、約６０以上又は約７０以上であってもよく、約１１０以下、約１００以下又は約９０以下であってもよい。このような溶媒としては、水やエタノール、ブタノール又はメタノールなどの炭素数１〜８のアルコール、ＤＭＳＯ（ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）、ＤＭＦ（ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｆｏｒｍａｍｉｄｅ）又はＮＭＰ（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｏｎｅ）などが挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００２６】
溶媒が適用される場合に前記溶媒は、前記バインダー１００重量部に対して、約５０〜４００重量部の割合でスラリー中に存在してもよいが、これに制限されるものではない。
【００２７】
スラリーは、上述した成分の他、必要な公知の添加剤をさらに含んでもよい。
【００２８】
上述のようなスラリーを用いて前記グリーン構造体を形成する方式は、特に制限されない。金属フォームの製造分野ではグリーン構造体を形成するための多様な方式が公知にされており、本出願ではこのような方式がいずれも適用できる。例えば、前記グリーン構造体は、適正な型（ｔｅｍｐｌａｔｅ）に前記スラリーを維持するか、あるいはスラリーを適正な方式でコーティングして前記グリーン構造体を形成することができる。
【００２９】
このようなグリーン構造体の形態は、目的とする金属フォームによって決められ、特に制限されない。一例において、前記グリーン構造体は、フィルム又はシート状であってもよい。例えば、前記構造体がフィルム又はシート状である際に、その厚さは、２，０００μｍ以下、１，５００μｍ以下、１，０００μｍ以下、９００μｍ以下、８００μｍ以下、７００μｍ以下、６００μｍ以下、５００μｍ以下、４００μｍ以下、３００μｍ以下、２００μｍ以下、１５０μｍ以下、約１００μｍ以下、約９０μｍ以下、約８０μｍ以下、約７０μｍ以下、約６０μｍ以下又は約５５μｍ以下であってもよい。金属フォームは、多孔性である構造的特徴上、一般に壊れやすい特性を有するので、フィルム又はシート状、特に薄型のフィルム又はシート状に製作することが困難であり、製作できるとしても壊れやすいという問題がある。しかし、本出願の方式によると、薄型でありつつ内部に均一に気孔が形成され、機械的特性に優れた金属フォームの形成が可能である。
【００３０】
上記で構造体の厚さの下限は、特に制限されない。例えば、前記フィルム又はシート状の構造体の厚さは、約５μｍ以上、１０μｍ以上又は約１５μｍ以上であってもよい。
【００３１】
上述のような方式で形成されたグリーン構造体を焼結して金属フォームを製造することができる。このような場合に、前記金属フォームを製造するための焼結を行う方式は、特に制限されず、公知の焼結法を適用することができる。すなわち、適切な方式で前記グリーン構造体に適正な量の熱を印加する方式で前記焼結を行うことができる。
【００３２】
上述した従来公知の方式とは異なる方式として、本出願では、前記焼結を誘導加熱方式で行うことができる。すなわち、上述のように、金属成分が所定透磁率と伝導度の導電性磁性金属を含むため、誘導加熱方式が適用可能である。このような方式により、均一に形成された気孔を含みつつ、機械的特性に優れ、気孔度も目的とするレベルに調節された金属フォームの製造がより円滑に行われる。
【００３３】
上記で誘導加熱は、電磁気場が印加されると、特定の金属から熱が発生する現象である。例えば、適切な導電性と透磁率を有する金属に電磁気場を印加すると、金属に渦電流（ｅｄｄｙ  ｃｕｒｒｅｎｔｓ）が発生し、金属の抵抗によりジュール熱（Ｊｏｕｌｅ  ｈｅａｔｉｎｇ）が発生する。本出願では、このような現象を通じた焼結工程を行うことができる。本出願では、このような方式を適用して金属フォームの焼結を短時間内に行うことができるので、工程性を確保すると共に、気孔度の高い薄膜形態でありつつ機械的強度に優れた金属フォームを製造することができる。
【００３４】
したがって、前記焼結工程は、前記グリーン構造体に電磁気場を印加するステップを含んでいてもよい。前記電磁気場の印加によって前記金属成分の導電性磁性金属から誘導加熱現象によりジュール熱が発生し、これによって、構造体は焼結され得る。このとき、電磁気場を印加する条件は、グリーン構造体内の導電性磁性金属の種類及び割合などによって決定されるのであって、特に制限されない。例えば、前記誘導加熱は、コイルなどの形態に形成された誘導加熱器を用いて行うことができる。また、誘導加熱は、例えば、１００Ａ〜１，０００Ａ程度の電流を印加して行うことができる。前記加わる電流の大きさは、他の例において、９００Ａ以下、８００Ａ以下、７００Ａ以下、６００Ａ以下、５００Ａ以下又は４００Ａ以下であってもよい。前記電流の大きさは、他の例において、約１５０Ａ以上、約２００Ａ以上又は約２５０Ａ以上であってもよい。
【００３５】
誘導加熱は、例えば、約１００ｋＨｚ〜１，０００ｋＨｚの周波数で行うことができる。前記周波数は、他の例において、９００ｋＨｚ以下、８００ｋＨｚ以下、７００ｋＨｚ以下、６００ｋＨｚ以下、５００ｋＨｚ以下又は４５０ｋＨｚ以下であってもよい。前記周波数は、他の例において、約１５０ｋＨｚ以上、約２００ｋＨｚ以上又は約２５０ｋＨｚ以上であってもよい。
【００３６】
前記誘導加熱のための電磁気場の印加を、例えば、約１分〜１０時間の範囲内で行うことができる。前記印加時間は、他の例において、約１０分以上、約２０分以上又は約３０分以上であってよい。前記印加時間は、他の例において、約９時間以下、約８時間以下、約７時間以下、約６時間以下、約５時間以下、約４時間以下、約３時間以下、約２時間以下、約１時間以下又は約３０分以下であってもよい。
【００３７】
上述した誘導加熱条件、例えば、印加電流、周波数及び印加時間などは、上述のように導電性磁性金属の種類及び割合などを考慮して変更することができる。
【００３８】
前記グリーン構造体の焼結は、上述した誘導加熱のみによって行ってもよく、必要な場合に、前記誘導加熱、すなわち、電磁気場の印加と共に適切な熱を印加しつつ行ってもよい。
【００３９】
例えば、前記焼結は、前記電磁気場の印加と共に行ってもよく、又は単独でグリーン構造体に外部の熱源を印加して行ってもよい。
【００４０】
このような場合に、熱源の温度は、１００℃〜１２００℃の範囲内であってもよい。
【００４１】
さらに、本出願は金属フォームに関する。前記金属フォームは、上述の方法により製造されたものであってもよい。このような金属フォームは、例えば、上述の導電性磁性金属を少なくとも含んでいてもよい。金属フォームは、前記導電性磁性金属を重量を基準として、３０重量％以上、３５重量％以上、４０重量％以上、４５重量％以上又は５０重量％以上含んでいてもよい。他の例において、前記金属フォーム内の導電性磁性金属の割合は、約５５重量％以上、６０重量％以上、６５重量％以上、７０重量％以上、７５重量％以上、８０重量％以上、８５重量％以上又は９０重量％以上であってもよい。前記導電性磁性金属の割合の上限は、特に制限されず、例えば、約１００重量％未満又は９５重量％以下であってもよい。
【００４２】
前記金属フォームは、気孔度（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）が約４０％〜９９％の範囲内であってもよい。上述したように、本出願の方法によると、均一に形成された気孔を含みつつ、気孔度と機械的強度を調節することができる。前記気孔度は、５０％以上、６０％以上、７０％以上、７５％以上又は８０％以上であってもよく、９５％以下又は９０％以下であってもよい。
【００４３】
前記金属フォームは、薄膜のフィルム又はシート状に存在してもよい。一例において、金属フォームは、フィルム又はシート状であってもよい。このようなフィルム又はシート状の金属フォームは、厚さが、２，０００μｍ以下、１，５００μｍ以下、１，０００μｍ以下、９００μｍ以下、８００μｍ以下、７００μｍ以下、６００μｍ以下、５００μｍ以下、４００μｍ以下、３００μｍ以下、２００μｍ以下、１５０μｍ以下、約１００μｍ以下、約９０μｍ以下、約８０μｍ以下、約７０μｍ以下、約６０μｍ以下又は約５５μｍ以下であってもよい。例えば、前記フィルム又はシート状の金属フォームの厚さは、約１０μｍ以上、約２０μｍ以上、約３０μｍ以上、約４０μｍ以上、約５０μｍ以上、約１００μｍ以上、約１５０μｍ以上、約２００μｍ以上、約２５０μｍ以上、約３００μｍ以上、約３５０μｍ以上、約４００μｍ以上、約４５０μｍ以上又は約５００μｍ以上であってもよい。
【００４４】
前記金属フォームは、優れた機械的強度を有し、例えば、引張強度が、２．５ＭＰａ以上、３ＭＰａ以上、３．５ＭＰａ以上、４ＭＰａ以上、４．５ＭＰａ以上又は５ＭＰａ以上であってもよい。また、前記引張強度は、約１０ＭＰａ以上、約９ＭＰａ以上、約８ＭＰａ以上、約７ＭＰａ以上又は約６ＭＰａ以下であってもよい。このような引張強度は、例えば、常温でＫＳ  Ｂ  ５５２１により測定できる。
【００４５】
このような金属フォームは、多孔性の金属構造体が必要である多様な用途で活用することができる。特に、本出願の方式によると、上述のように目的とするレベルの気孔度を有しつつ機械的強度に優れた薄型のフィルム又はシート状の金属フォームの製造が可能であるため、従来のものより金属フォームの用途を拡大することができる。
【発明の効果】
【００４６】
本出願では、均一に形成された気孔を含み、目的とする気孔度を有しつつ、機械的特性に優れた金属フォームを形成することができる金属フォームの製造方法と、上述のような特性を有する金属フォームを提供することができる。また、本出願では、薄型のフィルム又はシート状でありつつ、上述した物性が確保される金属フォームを形成することができる方法、及びそのような金属フォームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例で形成された金属フォームに対するＳＥＭ写真である。
【図２】実施例で形成された金属フォームに対するＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、実施例及び比較例を通じて本出願を詳しく説明するが、本出願の範囲が下記実施例により限定されるものではない。
【００４９】
実施例１
２０℃での伝導度が約１４．５ＭＳ／ｍであり、相対透磁率が約６００程度であり、平均粒径が約１０〜２０μｍ程度であるニッケル（Ｎｉ）を金属成分として用いた。分散剤としてエチレングリコール（ＥＧ）、バインダーとしてエチルセルロース（ＥＣ）、及び溶媒であるメチレンクロライド（ＭＣ）が、７：１：２の重量割合（ＥＧ：ＥＣ：ＭＣ）で混合された混合物に、前記ニッケルを前記バインダーとニッケルが、約１：３の重量割合（Ｎｉ：ＥＣ）になるように混合してスラリーを製造した。前記スラリーをフィルム状にコーティングしてグリーン構造体を形成した。次いで、前記グリーン構造体を約１２０℃の温度で６０分程度乾燥処理した。その後、還元雰囲気の造成のために、水素／アルゴンガスでパージングしつつコイル形態の誘導加熱器で電磁気場を前記グリーン構造体に印加した。電磁気場は、約３５０Ａの電流を約３８０ｋＨｚの周波数で印加して形成し、電磁気場は約３分間印加した。電磁気場の印加後に、焼結されたグリーン構造体を洗浄してフィルム状の厚さ２０μｍ程度のシートを製造した。前記製造されたシートの気孔度は、約６１％程度であり、引張強度は、約５．５ＭＰａ程度であった。図１は、実施例１で製造されたシートに対するＳＥＭ写真である。
【００５０】
実施例２
分散剤として、エチレングリコールの代わりにヘキサノール（Ｈｅｘａｎｏｌ）を用いたこと以外は、実施例１と同一の方式で約１５μｍ程度のシートを製造した。前記製造されたシートの気孔度は、約５２％程度であり、引張強度は、約６．７ＭＰａ程度であった。
【００５１】
実施例３
分散剤として、エチレングリコールの代わりに１，６−ヘキサンジオール（１，６−ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ）を用いたこと以外は、実施例１と同一の方式で約２５μｍ程度のシートを製造した。前記製造されたシートの気孔度は、約７０％程度であり、引張強度は、約４．５ＭＰａ程度であった。
【００５２】
実施例４
分散剤として、エチレングリコールの代わりにテキサノール（ｔｅｘａｎｏｌ）を用いたこと以外は、実施例１と同一の方式で約３０μｍ程度のシートを製造した。前記製造されたシートの気孔度は、約７５％程度であり、引張強度は、約４．５ＭＰａ程度であった。
【００５３】
実施例５
分散剤として、エチレングリコールの代わりにテキサノール（ｔｅｘａｎｏｌ）を用い、溶媒を用いることなく、前記テキサノールとバインダーであるエチルセルロース（ＥＣ）を約９：１の重量割合（Ｔｅｘａｎｏｌ：ＥＣ）で混合した混合物に、ニッケルを前記バインダーとニッケルが約１：３の重量割合（Ｎｉ:ＥＣ）になるように混合して製造したスラリーを用いたこと以外は、実施例１と同一の方式で約３０μｍ程度のシートを製造した。前記製造されたシートの気孔度は、約７７％程度であり、引張強度は、約４．２ＭＰａ程度であった。図２は、実施例５で製造されたシートのＳＥＭ写真である。
【００５４】
実施例６
分散剤として、エチレングリコールの代わりにプロピレングリコール（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）を用いたこと以外は、実施例１と同一の方式で約３０μｍ程度のシートを製造した。
【００５５】
比較例１
分散剤を用いることなく、バインダーであるエチルセルロース（ＥＣ）と溶媒であるメチルセルロース（ＭＣ）が１５：８５の重量割合（ＥＣ：ＭＣ）で混合された混合物に、ニッケルを前記バインダーとニッケルが約１：３の重量割合（Ｎｉ:ＥＣ）になるように混合して製造したスラリーを用いたこと以外は、実施例１と同一の方式でシートを製造した。製造されたシートは、非常に壊れやすいので引張強度の測定が不可能であった。
【図１】
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【図２】
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