DE1958576A1 - Porous items - Google Patents

Description

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The Dunlop Company Limited, London, GroßbritannienThe Dunlop Company Limited, London, Great Britain

Poröse Gegenstände. /Porous objects. /

Die vorliegende Erfindung "betrifft poröse Gegenstände und ein Verfahren zur Herstellung poröser Gegenstände.The present invention "relates to porous articles and a Process for making porous articles.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein poröser Gegenstand ein anisotropes poröses Metall und/oder keramisches Material in der Form eines dreidimensionalen Netzwerkes, das so angeordnet ist, daß es eine Vielzahl zelliger Räume umgrenzt, die miteinander in Verbindung stehen.According to the present invention, a porous article comprises an anisotropic porous metal and / or ceramic material in in the form of a three-dimensional network which is arranged so that it delimits a multitude of cellular spaces which are mutually exclusive stay in contact.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung poröser Gegenstände, wobei ein Metall und/ oder kreamisches Material auf einem porösen Substrat abgelagert wird, während das poröse Substrat sich im verformten Zustand befindet, wodurch ein anisotroper poröser Gegenstand gebildet wird.Another object of the present invention is a method for the manufacture of porous objects, wherein a metal and / or creamy material is deposited on a porous substrate is while the porous substrate is in the deformed state, thereby forming an anisotropic porous article will.

Bei einem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann der anisotrope Gegenstand durch Verstrecken des porösen Substrates anisotrop gemacht werden. Bei diesem Verfahren wird das poröse Substrat an einem Spant befestigt und verstreckt, z.B. bis zum fünffachen seiner ursprünglichen Länge, und dann mit Metall oder keramischem Material überzogen. Gewünschtenfalls kann das Substrat erhitzt werden, um das Verstrecken zu erleichtern.In a method of the present invention, the anisotropic Object can be made anisotropic by stretching the porous substrate. In this process, the porous substrate becomes attached attached to a frame and stretched, e.g. up to five times its original length, and then with metal or ceramic Material coated. If desired, the substrate can be heated to make stretching easier.

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Das poröse Substrat kann durch Besprühen, Eintauchen oder elektrische Abscheidung des Metalles metallisiert werden. Keramisches Material kann auf dem porösen Substrat durch Eintauchen in einen Schlicker oder in ein Wirbelbett von trockenem Material oder durch eine elektrophoretische Technik abgelagert werden. Das Substrat wird dann getrocknet und bis zur Sinterungstemperatur erhitzt.The porous substrate can be sprayed, dipped, or electric Deposition of the metal are metallized. Ceramic material can be deposited on the porous substrate by dipping in a slip or deposited in a fluidized bed of dry material or by an electrophoretic technique. That The substrate is then dried and heated to sintering temperature.

Das poröse Substrat kann in Form eines Paseragglomerates vorliegen, wie als verfilztes Material, oder als schwammiges oder Schaummaterial, wie natürlicher Schwamm oder ein synthetischer Harzschaum. Im allgemeinen werden Polyurethanschäume bevorzugt. Das poröse Substrat kann in dem Metall bleiben oder es kann entfernt werden, beispielsweise durch Erhitzen, um das Material zu schmelzen bzw. "zu veraschen". Polyurethanschäume können im allgemeinen auf eine Temperatu:
Verstrecken zu erleichtern.The porous substrate can be in the form of a paser agglomerate, such as a matted material, or a spongy or foam material, such as a natural sponge or a synthetic resin foam. In general, polyurethane foams are preferred. The porous substrate can remain in the metal or it can be removed, such as by heating, to melt or "ash" the material. Polyurethane foams can generally have a temperature:
To facilitate stretching.

gemeinen auf eine Temperatur bis zu 100⁰C erhitzt werden, um dascommon to a temperature up to 100 ⁰ C are heated to the

Ist ein hoher Porositätsgrad erforderlich, so kann das poröse Substrat ein retikulierter Schaum sein, d.h. ein Schaum, in welchem die organische Phase ein dreidimensionales Netzwerk ist, das praktisch keine Wandteile besitzt, die die Zellen begrenzen. Derartige retikulierte Schäume können hergestellt werden, indem man die relativ dünnen Zellwände eines Schaumes entfernt, beispielsweise durch chemische Hilfsmittel, wie wäßriges Natriumhydroxyd im Falle von Polyurethanschäumen.If a high degree of porosity is required, the porous substrate can be a reticulated foam, i.e. a foam in which the organic phase is a three-dimensional network that has practically no wall parts that limit the cells. Such reticulated foams can be made by removing the relatively thin cell walls of a foam, for example by chemical auxiliaries, such as aqueous sodium hydroxide in the case of polyurethane foams.

Soll das Metall elektrisch abgeschieden werden, so ist es natürlich nötig, entweder ein poröses Substrat zu verwenden, das elektrisch leitend ist oder das Substrat muß mit Hilfe einer leitenden Oberflächenschicht leitfähig gemacht werden. Nicht leitende Materialien können mit Hilfe eines Additives, wie Graphit oder mit einem Metallpulver selbstleitend gemacht werden. Eine leitende Oberflächenschicht kann aufgebracht werden, indem man das Material mit einem härtbaren Harzmaterial überzieht, welchem man ein Ieitfähige3 Additiv einverleibt oder indem man chemisch ein Metall darauf ablagert, beispielsweise durch Ee-iuktion vonIf the metal is to be electrodeposited, it is natural necessary to use either a porous substrate that is electrically conductive or the substrate must be with the help of a conductive Surface layer can be made conductive. Non-conductive materials can be made with the help of an additive such as graphite or be made self-conductive with a metal powder. A conductive surface layer can be applied by coating the material with a curable resin material, which can be incorporating a conductive3 additive or by chemically depositing a metal on it, for example by induction of

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niakalischem Silbernitrat in situ. Wo die chemische Abscheidung angewendet wird, sollte im allgemeinen die Oberfläche mit einem oder mehreren Sensibilioierungsmitteln, wie Zinn-II-chlorid und anschließend mit Palladiumchlorid für Silber behandelt v/erden.niacal silver nitrate in situ. Where the chemical deposition is applied, the surface should generally be treated with one or more sensitizing agents such as stannous chloride and then treated with palladium chloride for silver.

Zu Metallen, die elektrisch abgelagert werden können, gehören Silber, Kupfer, Nickel und Eisen. Legierungsschäume können in einigen Fällen durch direkte Plattierung hergestellt werden und in anderen Fällen können zwei oder mehrere Metalle nacheinander abgelagert werden und die Legierung wird durch Erhitzen des entstandenen Gefüges gebildet. Stahlschäume können durch Einverleibung der erforderlichen Kohlenstoff- und/oder Stickstoffmengen erzeugt werden. Der Kohlenstoff kann von organischem Material stammen, das den zugrundeliegenden Schaum bildete oder einem Elektroplattierungsbad zugefügt werden.Metals that can be electrodeposited include silver, copper, nickel, and iron. Alloy foams can be used in some cases can be made by direct plating and in other cases two or more metals can be used consecutively are deposited and the alloy is formed by heating the resulting structure. Steel foams can be incorporated by incorporation the required amounts of carbon and / or nitrogen be generated. The carbon can come from or from organic material that formed the underlying foam Electroplating bath can be added.

Die entstehenden porösen Gegenstände können natürlich einer Hitzebehandlung unterworfen werden, um gewünschte physikalische Eigenschaften zu verleihen, derartige Hitsebehandlungen sind auf diesem Arbeitsgebiet gut bekannt.The resulting porous objects can of course undergo heat treatment to impart desired physical properties, such hit treatments are upon well known in this field of work.

Das poröse Substrat kann nur mit Metall oder nur mit keramischem Material überzogen werden. Wo das poröse Substrat mit Metall und keramischem Material überzogen ist, wird das poröse Substrat normalerweise mit Metall überzogen und dann mit keramischem Material .The porous substrate can only be coated with metal or only with ceramic material. Where the porous substrate with metal and When coated with ceramic material, the porous substrate is usually coated with metal and then coated with ceramic material .

Die keramisch beschichteten Substrate sind besonders vorteilhaft für den Gebrauch in korrodierender Atmosphäre. Wo jedoch mechanische Festigkeit auch von Bedeutung ist, ist es üblich, das keramische Material als Überzug auf Metall zu nehmen.The ceramic-coated substrates are particularly advantageous for use in a corrosive atmosphere. But where mechanical Strength is also important, it is common to take the ceramic material as a coating on metal.

Die anisotropen, porösen Gegenstände sind für Verwendungszwecke* brauchbar, wo eine Kapillarwirkung erforderlich ist und insbesondere für Dochte und ähnliche Gegenstände.The anisotropic, porous articles are useful for uses * where capillary action is required and in particular for wicks and similar items.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sieThe following examples explain the invention without it

0(J9 8 4 7i0Qae0 (J9 8 4 7i0Qae

jedoch einzuschränken.
Beispielhowever, limit it.
example

Zwei Stücke eines Polyurethanscliaumes mit 31,5 Poren pro cm
(80 Poren pro linearem inch) und mit einer Dicke von ungefähr 6,35 mm (1/4 inch) wurden gewaschen und über einem Rahmen Ms zur gewünschten Dehnung verstreckt, eines der Stücke wurde um 50 ^c/j> verstreckt und das andere um 150 ^. Die Schaumstücke wurden dann sensibilisiert und mit Nickel plattiert.Two pieces of polyurethane tape with 31.5 pores per cm
(80 pores per linear inch) and approximately 6.35 mm (1/4 inch) thick were washed and stretched over a frame Ms to the desired elongation, one of the pieces stretched 50 ^c / j> and the other um 150 ^. The foam pieces were then sensitized and plated with nickel.

Um die Kapillarwirkung des Schaumes zu testen, wurden die
Stücke in Streifen von 15,24 x 2,54 cm (6 χ 1 inch) geschnitten und in eine Schale mit Y/asser von 20⁰C so eingehängt, daß ungefähr 1,3 cm (1/2 inch) eintauchte. Nach 20 Minuten wurde
der Wasseranstieg durch den Schaum aufgrund der Kapillarwirkung gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle wiedergegeben, zusammen mit einem Schaumstreifen, der im nichtverstreckten
Zustand plattiert worden war. To test the capillary action of the foam, the
Pieces into strips 15.24 x 2.54 cm (6 χ 1 inch) cut and / ater so hooked into a bowl of Y 20 ⁰ C, that approximately 1.3 cm (1/2 inch) was immersed. After 20 minutes it was
the increase in water through the foam due to the capillary action was measured and the results are given in the table, together with a foam strip which is in the unstretched
Condition had been plated.

TabelleTabel

Anstieg des V/assers ( in mm) Nichtverstreckter Schaum 1 Increase in water volume (in mm) Unstretched foam 1

zu 50 # verstreckter Schaum 1350 # stretched foam 13

zu 150 # verstreclcter Schaum 46150 # expanded foam 46

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Claims (1)

- 5 Pat entansprüche- 5 patent claims 11.J Poröser Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß er ein anisotropes poröses Metall und/oder Keramikmaterial in Form eines " dreidimensionalen Netzwerkes umfaßt, das so angeordnet ist, daß es eine Vielzahl zelliger Räme umgrenzt, die miteinander in Verbindung stehen.11.J Porous object, characterized in that it is an anisotropic porous metal and / or ceramic material in the form of a "three-dimensional network, which is arranged so that it delimits a multitude of cellular spaces that are connected to each other in Connected. 2. Poröser Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Metallierung eines porösen Substrates hergestellt wurde.2. Porous article according to claim 1, characterized in that it is produced by metallizing a porous substrate became. 3. Poröser Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Substrat ein retikulierter Schaum ist.3. Porous article according to claim 2, characterized in that the porous substrate is a reticulated foam. 4. Poröser Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der retikulierte Schaum ein retikulierter Polyurethanschaum ist.4. Porous object according to claim 3, characterized in that that the reticulated foam is a reticulated polyurethane foam. 5. Poröser Gegenstand nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Substrat durch elektrische Abscheidung metallisiert wurde.5. Porous object according to claim 2, 3 or 4, characterized in that that the porous substrate has been metallized by electrodeposition. 6. Poröser Gegenstand nach einem fer vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein poröses Eisenmaterial darstellt. 6. Porous object according to one of the preceding claims, characterized in that it is a porous iron material. 7. Poröser Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ein poröses Nickelmaterial darstellt.7. Porous article according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is a porous nickel material. 8. Verfahren zur Herstellung poröser Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metall und/oder keramisches Material auf einem porösen Substrat abgelagert wird, während das poröse Substrat sich im verformten Zustand befindet, wodurch ein anisotroper, poröser Gegenstand gebildet wird.8. A method for producing porous objects, characterized in that that a metal and / or ceramic material is deposited on a porous substrate, while the porous substrate is in the deformed state, thereby forming an anisotropic, porous article. 009847/0096009847/0096 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Substrat während der Ablagerung des Metalles und/oder keramischen Materiales bis zum fünffachen seiner ursprünglichen Länge verstreckt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the porous substrate during the deposition of the metal and / or ceramic Material is stretched up to five times its original length. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Substrat ein retikulierter Schaum ist.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the porous substrate is a reticulated foam. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der retikulierte Schaum ein Polyurethanschaum ist.11. The method according to claim 10, characterized in that the reticulated foam is a polyurethane foam. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethanschaum auf eine Tempera
um das Verstrecken zu erleichtern.12. The method according to claim 11, characterized in that the polyurethane foam on a tempera
to make stretching easier. Polyurethanschaum auf eine Temperatur bis zu 100⁰C erhitzt wird,Polyurethane foam is heated to a temperature of up to 100 ⁰ C, 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8. bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Substrat durch elektrische Abscheidung metallisiert wurde.13. The method according to any one of claims 8 to 12, characterized in that that the porous substrate has been metallized by electrodeposition. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Eisen darstellt.14. The method according to any one of claims 8 to 13, characterized in, that the metal is iron. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekenn— " zeichnet, daß das Metall Mckel darstellt.15. The method according to any one of claims 8 to 13, characterized in that "draws that the metal represents Mckel. 0Ö9847/0Ö9S0Ö9847 / 0Ö9S