JP2013199686A - Method of manufacturing metallic porous body - Google Patents

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Satoshi Sugawara
智 菅原
Osamu Kanano
治 叶野
Nobuo Fukada
伸男 深田
Mitsuru Kono
充 河野
Keiichiro Shiga
桂一郎 志賀
Hideki Fujii
秀樹 藤井
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd
Toho Titanium Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a metallic porous body sheet suppressed in metal carbide generation, controlled in a gap size, and inexpensive.SOLUTION: There is provided a method of manufacturing a metallic porous body obtained by molding base metal powder and medium metal powder and separating and removing the medium metal component by subjecting the molding to a chemical or physical treatment so as to be composed substantially of the base metal component only. The mixed powder of the base metal powder and the medium metal powder forms the molding or a rolled body by pressing or rolling, and it is further desirable to be a sintered body. The chemical treatment is desirably a pickling treatment and the physical treatment is desirably a volatile separation treatment or melted separation treatment.

Description

本発明は、金属多孔体の製造方法に係るもので、特に、フィルターや電極材料に好適なチタン焼結多孔体シートを安価に製造できる方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a metal porous body, and particularly relates to a method capable of producing a titanium sintered porous sheet suitable for a filter or electrode material at a low cost.

金属多孔体は、ろ過フィルター用のみならず、最近では燃料電池の拡散層や色素増感型太陽電池の電極膜としての利用も検討されている。金属もしくはセラミックス多孔体の製造法には、部分焼結法、気孔形成体除去法、型材含浸法、発泡法などが挙げられる(例えば、非特許文献1参照)。   The metal porous body is not only used for a filtration filter, but recently, its use as an electrode film for a diffusion layer of a fuel cell or a dye-sensitized solar cell has been studied. Examples of the method for producing a metal or ceramic porous body include a partial sintering method, a pore forming body removal method, a mold material impregnation method, and a foaming method (for example, see Non-Patent Document 1).

部分焼結法とは、成形体が完全に緻密化する前に焼結を中断することによって、気孔が残った多孔体を得るものである。気孔形成体除去法とは、有機物からなる適当な気孔形成体を粉末に含有させて成形体を作製し、熱分解等の処理で気孔形成体を分離除去して空隙を確保して多孔体を得る方法である。型材含浸法は、型材と呼ばれる開気孔の多孔質構造物にセラミックスのスラリーを含浸させ、不要な型材を熱処理によって除去して多孔体を得るものである。この方法はセラミックスに多く、金属多孔体では適用事例が少ない。発泡法は、気孔形成体除去法と類似であるが、発泡材を粉末に含有させて成形体を作製し、熱処理によって生じる発泡材の発泡を利用して多孔体を得る方法である。   The partial sintering method is to obtain a porous body in which pores remain by interrupting sintering before the compact is completely densified. The pore forming body removing method is a method in which an appropriate pore forming body made of an organic substance is contained in a powder to form a molded body, and the pore forming body is separated and removed by a treatment such as thermal decomposition to secure a void. How to get. In the mold material impregnation method, a porous structure called an mold material is impregnated with a ceramic slurry, and unnecessary mold material is removed by heat treatment to obtain a porous body. This method is often applied to ceramics, and is rarely applied to metal porous bodies. The foaming method is similar to the pore forming body removing method, but is a method in which a foam is contained in a powder to form a molded body, and a porous body is obtained by utilizing foaming of the foam material generated by heat treatment.

例えば、チタン多孔体シートを製造する場合には、チタン粉末やチタン繊維体を成形・焼結する部分焼結法が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。しかしながら、これらの方法はいずれも製造方法が複雑で製造コストの問題がある。   For example, when manufacturing a titanium porous sheet, a partial sintering method is known in which titanium powder or a titanium fiber body is molded and sintered (see, for example, Patent Documents 1 and 2). However, all of these methods have a complicated manufacturing method and a problem of manufacturing cost.

結合剤(バインダー)や分散剤を含有したチタンペーストを成膜し、多孔体シートを得る気孔形成体除去法によるチタン多孔体(例えば、特許文献3、4参照)、および発泡材を含有したチタンペーストを成膜し、多孔体シートを得る発泡法によるチタン多孔体についても多くの報告がある(例えば、特許文献5参照)。これらの方法では、いずれもバインダーは熱処理によって分離されるが、熱処理時にバインダー成分とチタンが反応し、金属炭化物であるTiCが生じる問題がある。また、除去されるバインダーの占めていた空間が多孔体の空隙となるが、空隙の大きさの制御が困難である場合が多い。   Titanium porous body (for example, refer to Patent Documents 3 and 4) by a pore forming body removing method that forms a titanium paste containing a binder (binder) and a dispersant to obtain a porous sheet, and titanium containing a foaming material There are many reports on a titanium porous body by a foaming method in which a paste is formed to obtain a porous sheet (see, for example, Patent Document 5). In any of these methods, the binder is separated by heat treatment, but there is a problem in that TiC, which is a metal carbide, is generated by the reaction between the binder component and titanium during the heat treatment. Further, the space occupied by the removed binder becomes voids of the porous body, but it is often difficult to control the size of the voids.

また、型材含浸法によりチタン多孔体シートを製造した例は開示されていないが、型材に含侵させるために金属スラリーを調製する必要があるため、実質的に気孔形成体除去法と同様の問題が生じると考えられる。   Further, although an example of producing a porous titanium sheet by a mold material impregnation method is not disclosed, it is necessary to prepare a metal slurry to impregnate the mold material. Is considered to occur.

このように、TiC生成が抑制された金属多孔体シートを、空隙寸法を制御しながらかつ安価に、製造する技術は開示がない。   As described above, there is no disclosure of a technique for manufacturing a porous metal sheet in which TiC generation is suppressed while controlling the void size and at low cost.

特開2002−317207号公報JP 2002-317207 A 特開2004−018951号公報JP 2004-018951 A 特開昭63−184265公報JP 63-184265 A WO2007/138806公報WO2007 / 138806 特開2010−261093公報JP 2010-261093 A

大司達樹:セラミックス:Vol.45(2010)、784.Tatsuki Daiji: Ceramics: Vol. 45 (2010), 784.

本発明は、金属炭化物生成が抑制され、空隙寸法を制御することができ、かつ安価な金属多孔体シートの製造方法を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide an inexpensive method for producing a porous metal sheet, in which the formation of metal carbide is suppressed, the void size can be controlled.

かかる実情に鑑みて金属多孔体シートの製造方法を鋭意検討したところ、基体金属粉末と媒体金属粉末の混合物から製造された成形体を、化学処理(媒体金属を酸洗浄)、または物理処理(媒体金属を揮発除去または溶融除去)をすることで金属多孔体シートを効率よく製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies on a method for producing a porous metal sheet in view of such circumstances, a molded body produced from a mixture of a base metal powder and a medium metal powder is subjected to chemical treatment (medium metal pickling) or physical treatment (medium). The inventors have found that a metal porous sheet can be efficiently produced by performing volatilization removal or melting removal of the metal, and the present invention has been completed.

即ち、本発明に係る金属多孔体の製造方法は、基体金属粉と媒体金属粉とを成形し、成形体を化学処理または物理処理することにより媒体金属成分を分離除去して実質的に基体金属成分のみから構成することを特徴とするものである。   That is, the method for producing a metal porous body according to the present invention comprises forming a base metal powder and a medium metal powder, and separating and removing the medium metal component by subjecting the formed body to chemical treatment or physical treatment to substantially remove the base metal powder. It is characterized by comprising only components.

また、本発明に係る金属多孔体の製造方法においては、基体金属粉と媒体金属粉の混合粉をプレスまたは圧延により形成された成形体に含まれる媒体金属成分を化学処理または物理処理して分離されたものであることを好ましい態様とするものである。   In the method for producing a porous metal body according to the present invention, the mixed metal powder of the base metal powder and the medium metal powder is separated by chemical treatment or physical treatment of the medium metal component contained in the formed body formed by pressing or rolling. It is a preferred embodiment that it has been.

さらに、本発明に係る金属多孔体の製造方法においては、基体金属粉と媒体金属粉の混合粉をプレスまたは圧延により形成された成形体を加熱して焼結体とした後、前記焼結体に含まれる媒体金属成分を化学処理または物理処理して分離されたものであることを好ましい態様とするものである。   Furthermore, in the method for producing a metal porous body according to the present invention, a sintered body is formed by heating a compact formed by pressing or rolling a mixed powder of a base metal powder and a medium metal powder, and then the sintered body. It is preferable that the medium metal component contained in is separated by chemical treatment or physical treatment.

本発明においては、使用する化学処理方法が酸洗処理であり、また、使用する物理処理方法が揮発分離処理または溶融分離処理であることを好ましい態様とするものである。   In the present invention, it is preferable that the chemical treatment method used is a pickling treatment, and the physical treatment method used is a volatile separation treatment or a melt separation treatment.

本発明においては、使用する基体金属がチタンまたはチタン合金であり、また、使用する媒体金属が鉄、鉄−クロム合金、銅、マグネシウム、セレン、カルシウム、亜鉛、カドミニウム、ビスマス、鉛または鉛−スズ合金であることを好ましい態様とするものである。   In the present invention, the base metal used is titanium or a titanium alloy, and the medium metal used is iron, iron-chromium alloy, copper, magnesium, selenium, calcium, zinc, cadmium, bismuth, lead or lead-tin. A preferred embodiment is an alloy.

本発明に係る金属多孔体は、空隙寸法の調整が容易で、バインダー成分を使わないためにバインダーの有機物と基体金属との反応によって生じる金属炭化物の生成がない等の特徴を有し、長期の使用においてもその変形量が小さく、よってフィルターや電極として使用した場合において安定して使用できるという効果を奏するものである。   The metal porous body according to the present invention has features such as easy adjustment of the void size, no use of a binder component, and no generation of metal carbide caused by the reaction between the organic substance of the binder and the base metal, and the like. Even in use, the amount of deformation is small, and therefore, when used as a filter or an electrode, it can be used stably.

本発明の製造方法1による処理を示したフローチャート図である。It is the flowchart figure which showed the process by the manufacturing method 1 of this invention. 本発明の製造方法2による処理を示したフローチャート図である。It is the flowchart figure which showed the process by the manufacturing method 2 of this invention. 本発明の製造方法3による処理を示したフローチャート図である。It is the flowchart figure which showed the process by the manufacturing method 3 of this invention. 製造方法3の熱処理パターンを示したグラフである。6 is a graph showing a heat treatment pattern of Production Method 3. 本発明の製造方法4による処理を示したフローチャート図である。It is the flowchart figure which showed the process by the manufacturing method 4 of this invention. 製造方法4の熱処理パターンを示したグラフである。6 is a graph showing a heat treatment pattern of manufacturing method 4; 実施例1で得られたチタン多孔体シートのSEM写真図である。2 is a SEM photograph of the porous titanium sheet obtained in Example 1. FIG. 実施例3で得られたチタン多孔体シートのSEM写真図である。4 is a SEM photograph of the porous titanium sheet obtained in Example 3. FIG.

本発明の最良の実施形態について、図面を適宜使用しながら以下に説明する。
本発明に係る金属多孔体シートの製造方法は、基体金属粉と媒体金属粉からなる成形体を化学処理または物理処理することにより、前記媒体金属粉成分を分離除去することを特徴とするものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best embodiment of the present invention will be described below using the drawings as appropriate.
The method for producing a porous metal sheet according to the present invention is characterized in that the medium metal powder component is separated and removed by chemical treatment or physical treatment of a molded body composed of a base metal powder and a medium metal powder. is there.

本発明における基体金属粉とは、金属多孔体シートを構成する目的の金属からなる金属粉を意味し、その粒径は最大粒径を45μm以下に整粒しておくことを好ましい態様とするものである。前記したような粒度範囲に整粒しておくことにより、前記基体金属粉と媒体金属粉を均一混合することができるとともに、基体金属の焼結を促進することができるという効果を奏するものである。   The base metal powder in the present invention means a metal powder made of the target metal constituting the metal porous sheet, and its particle size is preferably adjusted to a maximum particle size of 45 μm or less. It is. By adjusting the particle size within the above-described particle size range, the base metal powder and the medium metal powder can be uniformly mixed, and the sintering of the base metal can be promoted. .

本発明における媒体金属粉とは、基体金属粉と混合され、金属多孔体シート製造後は除去されて空隙を形成するための媒体として機能する金属粉を意味し、その粒径は、得られる多孔体の空隙寸法に応じて整粒しておくことを好ましい態様とするものである。媒体金属粉も、得られる多孔体の空隙寸法に応じて整粒し、粒度範囲を管理しておくことにより、化学処理または物理処理による分離後の多孔体において、空隙寸法を制御できるという効果を奏するものである。   The medium metal powder in the present invention means a metal powder that is mixed with the base metal powder and is removed after the production of the metal porous body sheet to function as a medium for forming voids, and the particle size of the metal powder is obtained. It is a preferred embodiment to adjust the size according to the void size of the body. The medium metal powder is also sized according to the void size of the obtained porous body, and by controlling the particle size range, the effect that the void size can be controlled in the porous body after separation by chemical treatment or physical treatment. It is what you play.

媒体金属粉の配合比率は、媒体金属の占めている体積が空隙になる、という前提に従って決める。粒度は、分離のしやすさと最終的な空隙寸法を考慮して決めるべきであるが、分離の方法によって、経験的に決めるのが実際的である。これは、空隙寸法は媒体金属の粒度だけでなく、媒体金属の分散程度や焼結工程での収縮など、いろいろな因子に影響されるからである。基体金属粉と媒体金属粉の混合は、均一な混合粉を得ることができるならばどのような混合法でもよく、粉末冶金でよく用いられるV型混合器による混合で十分に目的を達せられる。   The mixing ratio of the medium metal powder is determined according to the premise that the volume occupied by the medium metal becomes voids. The particle size should be determined in consideration of the ease of separation and the final void size, but it is practical to determine it empirically depending on the method of separation. This is because the void size is influenced not only by the particle size of the medium metal but also by various factors such as the degree of dispersion of the medium metal and the shrinkage in the sintering process. The base metal powder and the medium metal powder can be mixed by any mixing method as long as a uniform mixed powder can be obtained, and can be sufficiently achieved by mixing with a V-type mixer often used in powder metallurgy.

基体金属粉に係る金属としては、特に制限なく、水素化脱水素法(HDH法)により製造した金属粉末、スポンジ金属粉末、ガスアトマイズ金属粉末等が適用できるが、好ましくは、金属粉末間のネッキング部位が多い水素化脱水素法により製造した金属粉末を用いる。また、金属粉末の金属種は、例えばフィルターや電極等への適応性の観点からは、チタン、タングステン、モリブデン、ロジウム、白金、タンタル、ルテニウム、パラジウム、ニッケル等またはこれらを含む合金が好ましく、さらにはチタンまたはチタン合金を使用することが好ましい態様とするものである。   The metal related to the base metal powder is not particularly limited, and metal powder produced by hydrodehydrogenation method (HDH method), sponge metal powder, gas atomized metal powder, etc. can be applied. The metal powder produced by the hydrodehydrogenation method is often used. In addition, the metal species of the metal powder is preferably titanium, tungsten, molybdenum, rhodium, platinum, tantalum, ruthenium, palladium, nickel, or an alloy containing these from the viewpoint of adaptability to filters, electrodes, and the like. Is a preferred embodiment using titanium or a titanium alloy.

また、媒体金属粉に係る金属としては、焼結体から化学処理または物理処理により分離できるものであれば制限ないが、分離の容易さの点から、鉄、鉄−クロム合金、銅、マグネシウム、セレン、カルシウム、亜鉛、カドミニウム、ビスマス、鉛または鉛−スズ合金を使用することを好ましい態様とするものである。   In addition, the metal related to the medium metal powder is not limited as long as it can be separated from the sintered body by chemical treatment or physical treatment, but from the viewpoint of ease of separation, iron, iron-chromium alloy, copper, magnesium, It is preferable to use selenium, calcium, zinc, cadmium, bismuth, lead, or a lead-tin alloy.

上記、鉄−クロム合金は、例えば、鉄−9%クロム、鉄−11%クロム、鉄−13%クロム等の鉄基合金を好適に利用することができる。   As the iron-chromium alloy, for example, iron-based alloys such as iron-9% chromium, iron-11% chromium, iron-13% chromium and the like can be suitably used.

前記した基体金属粉および媒体金属粉を用いることにより、本発明に係る多孔体を効率よく製造することができるという効果を奏するものである。   By using the base metal powder and the medium metal powder, the porous body according to the present invention can be produced efficiently.

なお、本発明は、寸法が1μm以上のマクロの空孔を形成した多孔体を製造することを特徴とするものであり、原子レベルで混ざり合った合金において脱合金化を行って50nm以下のナノポーラス材料を製造する公知の技術とは、分野が異なる。またそのようなナノポーラス材料は、材料としても、異質なものであり、本発明のように物質が浸透可能な空隙を有するフィルター材や電極材として使用されるものではない。   The present invention is characterized by producing a porous body having macroscopic pores having a dimension of 1 μm or more, and is alloyed in an alloy mixed at an atomic level to be nanoporous having a thickness of 50 nm or less. The field is different from known techniques for producing materials. Further, such a nanoporous material is also a different material, and is not used as a filter material or an electrode material having voids through which a substance can penetrate as in the present invention.

本発明に係る金属多孔体シートの製造方法における媒体金属粉の分離除去について、化学処理と物理処理に分けて以下に説明する。
1)化学処理
本実施態様における化学処理について、2つの好ましい例を説明する。当然ながら、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
(1)成形体または圧延体の酸洗処理
基体金属としての基体金属粉と媒体金属粉からなる混合粉をプレス成形した成形体、もしくは混合粉をシース被覆して圧延により製造された圧延体を、酸処理して前記混合粉の圧延体または圧延体を構成する媒体金属分を酸で溶解消滅させる。前記基体金属粉と媒体金属粉の混合粉をプレス成形もしくはシース圧延加工を取り入れることにより、製造される金属多孔体シートの厚みを所望の大きさに仕上げることができる。なお、当実施態様では酸処理後の成形体または圧延体を焼結することが望ましい。焼結処理を行なうことにより、成形体または圧延体の強度を高めることができる。
(2)焼結体の酸洗処理
基体金属粉と媒体金属からなる混合粉の成形体もしくは圧延体を焼結し、焼結体を酸処理して、前記混合粉の焼結体を構成する媒体金属成分を酸で溶解消滅させる。
Separation and removal of the medium metal powder in the method for producing a porous metal sheet according to the present invention will be described below by dividing it into chemical treatment and physical treatment.
1) Chemical treatment Two preferred examples of the chemical treatment in this embodiment will be described. Of course, the present invention is not limited to these examples.
(1) Pickling treatment of formed body or rolled body A formed body obtained by press-molding a mixed powder composed of a base metal powder as a base metal and a medium metal powder, or a rolled body manufactured by rolling with a sheath covering the mixed powder. Then, an acid treatment is performed to dissolve and extinguish the metal mixed metal constituting the mixed powder rolled body or the rolled body with an acid. By incorporating press molding or sheath rolling into the mixed powder of the base metal powder and medium metal powder, the thickness of the manufactured metal porous sheet can be finished to a desired size. In this embodiment, it is desirable to sinter the shaped body or the rolled body after the acid treatment. By performing the sintering treatment, the strength of the formed body or the rolled body can be increased.
(2) Pickling treatment of sintered body A mixed powder formed body or rolled body made of base metal powder and medium metal is sintered, and the sintered body is acid-treated to form a sintered body of the mixed powder. Dissolve and extinguish medium metal component with acid.

2)物理処理
本実施態様における物理処理について、2つの好ましい例を説明する。当然ながら、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
(1)揮発分離処理
基体金属粉と高蒸気圧の媒体金属粉からなる混合粉を成形体として、もしくは粉末をシース被覆して圧延体とした後、媒体金属の蒸気圧よりも高真空の10−4Torr(1.3x10−2Pa)以下の減圧下で300℃以上の温度で加熱保持処理することで、媒体金属を選択的に蒸発させて(揮発処理)消滅させる。
(2)溶融分離処理
基体金属粉と低融点の媒体金属粉からなる混合粉を成形体として、もしくは粉末をシース被覆して圧延体とした後、媒体金属の融点以上の高温に加熱保持して、媒体金属を溶融処理する。
2) Physical processing Two preferable examples of the physical processing in this embodiment will be described. Of course, the present invention is not limited to these examples.
(1) Volatile separation treatment After a mixed powder composed of a base metal powder and a medium metal powder having a high vapor pressure is used as a molded body, or a powder is sheathed to form a rolled body, the vacuum is higher than the vapor pressure of the medium metal. The medium metal is selectively evaporated (volatilization treatment) and extinguished by heating and holding at a temperature of 300 ° C. or higher under a reduced pressure of −4 Torr (1.3 × 10 −2 Pa) or less.
(2) Melt separation treatment After a mixed powder composed of a base metal powder and a low-melting-point medium metal powder is used as a molded body, or a powder is sheathed to form a rolled body, it is heated and held at a temperature higher than the melting point of the medium metal. The medium metal is melted.

上記の化学処理、または、物理処理により、金属多孔体シートを効率よく製造することができる。   A metal porous sheet can be efficiently produced by the above chemical treatment or physical treatment.

また、前記製造工程全般にわたり、各工程間に適宜焼結工程を取り入れることにより、長期の使用においても形状や厚みの変化が少なく、また、強度の高い金属多孔体シートを効率よく製造することができるという効果を奏するものである。   In addition, throughout the manufacturing process, by appropriately incorporating a sintering process between each process, there is little change in shape and thickness even during long-term use, and it is possible to efficiently produce a porous metal sheet with high strength. It has the effect of being able to do it.

本発明に用いる媒体金属粉の粒度は、前記した媒体金属の分離処理が化学処理の場合は、細かいほうが好ましく、具体的には1〜10μmの範囲に整粒しておくことが好ましい。これは、媒体金属の化学処理では、媒体金属成分を酸に溶解させて基体金属から分離させる工程を意味し、酸に対する溶解消滅という観点から媒体金属は微粒側に調整しておくことが好ましいためである。従って、化学処理は、空隙寸法が比較的細かい多孔体の製造に適している。具体的には、空隙率は30〜55%、空隙寸法は1〜15μmの多孔体の製造に適する。   The particle size of the medium metal powder used in the present invention is preferably finer when the above-described medium metal separation treatment is a chemical treatment, and specifically, it is preferably sized in the range of 1 to 10 μm. This means that in the chemical treatment of the medium metal, the medium metal component is dissolved in the acid and separated from the base metal, and the medium metal is preferably adjusted to the fine particle side from the viewpoint of dissolution and dissolution in the acid. It is. Therefore, the chemical treatment is suitable for producing a porous body having a relatively small void size. Specifically, it is suitable for producing a porous body having a porosity of 30 to 55% and a void size of 1 to 15 μm.

これに対して、物理処理の場合は、化学処理に比べて粗粉を許容することができ、具体的には、1〜45μmの範囲に整粒しておくことが好ましい。これは、媒体金属の物理処理では、加熱による揮発あるいは溶融処理を利用して行なうものであり、その粒度分布が粗粉側に分布していても、効率よく分離処理を進めることができるためである。従って、物理処理は、空隙寸法が比較的粗い多孔体の製造に適している。具体的には、空隙率は45〜70%、空隙寸法は10〜50μmの多孔体の製造に適する。   On the other hand, in the case of physical treatment, coarse powder can be tolerated as compared with chemical treatment, and specifically, it is preferable to adjust the particle size in the range of 1 to 45 μm. This is because the physical treatment of the medium metal is performed using volatilization or melting treatment by heating, and the separation treatment can be efficiently performed even if the particle size distribution is distributed on the coarse powder side. is there. Therefore, the physical treatment is suitable for producing a porous body having a relatively coarse pore size. Specifically, it is suitable for producing a porous body having a porosity of 45 to 70% and a void size of 10 to 50 μm.

また、媒体金属を物理処理する場合には、化学処理に用いる酸洗処理で発生する廃液の処理がないというメリットもある。よって、本発明に係る媒体金属の分離手段は、処理コストや、多孔体の空隙寸法に応じていずれかの処理を選択することができる。   In addition, when the medium metal is physically treated, there is an advantage that there is no treatment of the waste liquid generated in the pickling treatment used for the chemical treatment. Therefore, the medium metal separation means according to the present invention can select one of the treatments depending on the treatment cost and the void size of the porous body.

前記した化学処理では、媒体金属に係る金属としては鉄や銅を用いることが特に好ましいとされる。鉄や銅は基体金属と反応しづらく、また、塩酸や硝酸に対して容易に溶解するという性質があり、本発明の目的に合致するからである。   In the above-described chemical treatment, it is particularly preferable to use iron or copper as the metal related to the medium metal. This is because iron and copper are difficult to react with the base metal and are easily dissolved in hydrochloric acid and nitric acid, which meets the object of the present invention.

これに対して前記の物理処理のうち、揮発処理においては、亜鉛やマグネシウムを用いることが特に好ましいとされる。前記亜鉛や銅は、基体金属との反応性が低いことや300℃以上の温度領域において基体金属より蒸気圧が高く、チタンの蒸気圧より2桁以上高い蒸気圧を有する。従って、特に基体金属がチタンまたはチタン合金の場合において本発明の目的に合致するからである。   On the other hand, among the physical treatments described above, it is particularly preferable to use zinc or magnesium in the volatilization treatment. Zinc and copper have low reactivity with the base metal, and have a vapor pressure higher than that of the base metal in a temperature range of 300 ° C. or higher, and higher than that of titanium by two orders of magnitude or more. Therefore, this is because the object of the present invention is met particularly when the base metal is titanium or a titanium alloy.

また、物理処理のうち、溶融分離処理では、カルシウム、セレン、カドミウム、鉛、ビスマス、Pb−Sn合金を用いることが特に好ましいとされる。前記金属は、低融点であるために媒体金属のみが選択的に溶融させることができ、その結果、基体金属だけを効果的に残留させることができる。   Among physical treatments, it is particularly preferable to use calcium, selenium, cadmium, lead, bismuth, or a Pb—Sn alloy in the melt separation treatment. Since the metal has a low melting point, only the medium metal can be selectively melted, and as a result, only the base metal can be effectively left.

次に、上記した媒体金属の分離処理のうち、化学処理の内容を、基体金属がチタン、媒体金属が鉄である場合について更に詳細に説明する。
1)化学処理(分離処理後に焼結するパターン)
図1は、本発明に係る金属多孔体シートの好ましい製造方法(方法1)の実施態様を表している。当該方法においては、所定量のチタン粉と媒体金属粉を混合した後、金型プレスによる成形、又はシース被覆圧延により、成形体または圧延板を得る。成形体または圧延板を酸処理して、媒介金属だけを選択的に溶解除後、焼結することを好ましい態様とするものである。
Next, of the above-described medium metal separation process, the chemical process will be described in more detail when the base metal is titanium and the medium metal is iron.
1) Chemical treatment (pattern to be sintered after separation treatment)
FIG. 1 shows an embodiment of a preferred method (Method 1) for producing a porous metal sheet according to the present invention. In this method, after a predetermined amount of titanium powder and medium metal powder are mixed, a molded body or a rolled plate is obtained by molding with a die press or sheath-covered rolling. It is a preferred embodiment that the formed body or the rolled plate is acid-treated to selectively dissolve and remove only the intermediary metal and then sintered.

本発明に用いるチタン粉は、最大粒径が45μm以下に整粒されたものを使用することが好ましい。チタン粉の粒度が45μm以上においては、焼成された焼結体の強度が十分でなく好ましくない。よって、本発明においては、粗大粒をカットした45μm以下のチタン粉を用いることが好ましいとされる。   The titanium powder used in the present invention is preferably one having a maximum particle size adjusted to 45 μm or less. When the particle size of the titanium powder is 45 μm or more, the strength of the fired sintered body is not sufficient, which is not preferable. Therefore, in the present invention, it is preferable to use titanium powder of 45 μm or less obtained by cutting coarse particles.

次に、媒体金属粉として鉄粉を使用した場合の好ましい態様について以下に述べる。鉄粉の粒度は1〜10μmの範囲に整粒したものを用いることが好ましい。鉄粉の粒度が1μm以下ではチタン粉と混合して成形・圧延した場合においては、酸の浸透が困難になるために、酸処理により、鉄を溶解除去することが困難になるからである。また、10μm以上では酸による鉄の溶解除去に長時間を要することなり好ましくない。よって、本発明に用いる鉄粉は、1〜10μmの範囲のものを使用することが好ましい。   Next, the preferable aspect at the time of using iron powder as a medium metal powder is described below. It is preferable to use iron powder having a particle size in the range of 1 to 10 μm. This is because, when the particle size of the iron powder is 1 μm or less, it is difficult to dissolve and remove iron by acid treatment because it is difficult to permeate the acid when it is mixed with titanium powder and molded and rolled. On the other hand, if it is 10 μm or more, it takes a long time to dissolve and remove iron with an acid, which is not preferable. Therefore, the iron powder used in the present invention is preferably in the range of 1 to 10 μm.

前記した特徴を有するチタン粉および鉄粉をV型混合機等の粉体混合設備を用いて均一混合した後、所定の形状に成形することが好ましい。成形工程は、金属製の型の中に前記チタン粉と鉄粉からなる混合粉(以下、単に、「混合粉」と呼ぶ場合がある。)を装入した後、プレス成形することにより成形体を得ることができる。   It is preferable that the titanium powder and iron powder having the above-described characteristics are uniformly mixed using a powder mixing facility such as a V-type mixer and then formed into a predetermined shape. The forming step is performed by pressing a mixed powder composed of the titanium powder and iron powder (hereinafter sometimes simply referred to as “mixed powder”) into a metal mold, followed by press molding. Can be obtained.

また、混合粉を軟鋼等の材質でできたシースに封入することも好ましい。シースに封入・被覆することにより圧延可能な形状を維持することができる。   It is also preferable to enclose the mixed powder in a sheath made of a material such as mild steel. A rollable shape can be maintained by enclosing and covering the sheath.

前記の方法で得られた成形体または圧延体は、次いで酸処理される。酸処理で鉄成分を選択的に溶解除去させることにより、鉄粉の占めていた空間部を空隙とすることができる。酸処理終了後は、水洗および乾燥を行っておくことにより、塩素や水素による汚染を効果的に抑制することできる。   The shaped body or rolled body obtained by the above method is then acid-treated. By selectively dissolving and removing the iron component by the acid treatment, the space occupied by the iron powder can be made a void. After completion of the acid treatment, contamination with chlorine or hydrogen can be effectively suppressed by washing with water and drying.

この酸処理により鉄成分が分離された材料を高温に加熱して焼結させることが好ましい。焼結工程を経ることにより、金属多孔体シートの強度があがり、長期間の使用に際しても変形することが殆どない材料となる。   It is preferable to heat and sinter the material from which the iron component has been separated by this acid treatment at a high temperature. By passing through the sintering step, the strength of the porous metal sheet is increased, and the material is hardly deformed even when used for a long period of time.

このため、本発明においては、化学処理後の成形体または圧延体の焼結温度は、本発明においては、800〜1400℃の範囲とすることが好ましい。なお、温度範囲のバラツキは、最終的な金属多孔体シートに要求される空隙率によって決定されるものであり、空隙率が大きい場合には、前記焼結温度は、800℃に近い温度域を選択することが好ましい。逆に、前記金属多孔体シートに要求される空隙率が小さい場合には、前記焼結温度は、1400℃に近い温度域で行なうことが好ましいとされる。   For this reason, in this invention, it is preferable that the sintering temperature of the molded object after a chemical treatment or a rolling body shall be the range of 800-1400 degreeC in this invention. Note that the variation in the temperature range is determined by the porosity required for the final porous metal sheet, and when the porosity is large, the sintering temperature is a temperature range close to 800 ° C. It is preferable to select. Conversely, when the porosity required for the metal porous sheet is small, the sintering temperature is preferably performed in a temperature range close to 1400 ° C.

焼結雰囲気はアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下、もしくは水素ガス雰囲気下、もしくは高真空下で行うことが好ましい。不活性ガス雰囲気、水素ガス雰囲気、高真空中での焼結を行うことにより、焼結時のチタンや鉄の酸化を効果的に抑制することができる。   The sintering atmosphere is preferably performed in an inert gas atmosphere such as argon, a hydrogen gas atmosphere, or a high vacuum. By performing sintering in an inert gas atmosphere, a hydrogen gas atmosphere, and a high vacuum, oxidation of titanium and iron during sintering can be effectively suppressed.

2)化学処理 (焼結後に分離処理するパターン)
図2は、本発明に係る金属多孔体シートに係る別の好ましい製造方法(方法2)の実施態様を表している。当該実施態様では、所定量のチタン粉と媒体金属粉である鉄粉を混合した後、金型プレスによる成形またはシース被覆圧延により、成形体または圧延板を製造することが好ましい。
2) Chemical treatment (pattern to separate after sintering)
FIG. 2 shows an embodiment of another preferred production method (method 2) according to the metal porous sheet according to the present invention. In this embodiment, it is preferable to manufacture a molded body or a rolled plate by mixing a predetermined amount of titanium powder and iron powder as medium metal powder, and then molding by mold pressing or sheath-covered rolling.

前記方法で製造された成形体または圧延板を加熱して本発明に係るシート状多孔体に係る焼結体を得ることができる。前記方法で製造された焼結体を、更に酸処理することにより、媒体金属だけを選択的に溶解除去することができ、その結果、金属多孔体シート(図2におけるチタン多孔体)を効率よく製造することができるという効果を奏するものである。   By heating the shaped body or the rolled plate produced by the above method, a sintered body according to the sheet-like porous body according to the present invention can be obtained. By further acid-treating the sintered body produced by the above method, only the medium metal can be selectively dissolved and removed. As a result, the metal porous body sheet (titanium porous body in FIG. 2) can be efficiently removed. There is an effect that it can be manufactured.

次に、上記した媒体金属の分離処理のうち、物理処理の内容を、基体金属がチタン、媒体金属が亜鉛あるいはセレンである場合について詳細に説明する。
3)物理処理(揮発分離処理)
図3は、本発明に係る物理処理プロセスのうち、金属多孔体シートの好ましい製造方法(方法3)の実施態様を表している。
Next, of the above-described medium metal separation process, the physical process will be described in detail when the base metal is titanium and the medium metal is zinc or selenium.
3) Physical processing (volatile separation processing)
FIG. 3 shows an embodiment of a preferred method for producing a porous metal sheet (Method 3) in the physical treatment process according to the present invention.

当該方法おいては、所定量のチタン粉と媒体金属粉を混合した後、金型プレスによる成形、又はシース被覆圧延により、成形体または圧延板とした後、この成形体または圧延板を10−4Torr以下の真空下で1Hr以上加熱処理する。加熱処理により、蒸気圧の高い媒介金属成分だけが優先的に蒸発し、最終的に媒介金属の占有していたスペースが空隙となった多孔体シートが得られる。この多孔体シートをそのまま800℃〜1400℃まで昇温し、多孔体シートを焼結させて、金属多孔体シート(図3におけるチタン多孔体)を得ることを好ましい態様とするものである。 In this method, after mixing a predetermined amount of titanium powder and medium metal powder, a molded body or a rolled plate is formed by molding using a die press or sheath-covered rolling, and then the molded body or rolled plate is made 10 −. Heat treatment is performed for 1 hour or more under a vacuum of 4 Torr or less. By the heat treatment, only the intermediate metal component having a high vapor pressure is preferentially evaporated, and finally a porous sheet in which the space occupied by the intermediate metal becomes voids is obtained. The porous sheet is heated to 800 ° C. to 1400 ° C. as it is, and the porous sheet is sintered to obtain a metal porous sheet (titanium porous body in FIG. 3).

ここでは、媒体金属粉として亜鉛粉を例に取り説明する。図4に示す加熱冷却パターンで熱処理することで、蒸発分離と多孔体シートの焼結を一つのプロセスで行うことができる。
4)物理処理(溶融分離処理)
図5は、本発明に係る金属多孔体シートの好ましい製造方法(方法4)の実施態様を表している。当該方法においては、所定量のチタン粉と媒介金属粉を混合した後、金型プレスによる成形、又はシース被覆圧延により、成形体または圧延板とした後、この成形体または圧延板を媒介金属の融点以上の温度で加熱処理する。加熱処理により、媒介金属成分だけが溶け落ち、最終的に媒体金属の占有していたスペースが空隙となった多孔体シートが得られる。この多孔体シートをそのまま800℃〜1400℃まで昇温し、多孔体シートを焼結させて、金属多孔体シート(図5におけるチタン多孔体)を得ることを好ましい態様とするものである。
Here, description will be made by taking zinc powder as an example of the medium metal powder. By performing heat treatment with the heating / cooling pattern shown in FIG. 4, evaporation separation and sintering of the porous sheet can be performed in one process.
4) Physical processing (melt separation processing)
FIG. 5 shows an embodiment of a preferred method for producing a metal porous sheet according to the present invention (Method 4). In this method, after mixing a predetermined amount of titanium powder and a mediator metal powder, a molded product or a rolled plate is formed by molding using a die press or sheath-coated rolling, and then the molded product or the rolled plate is used as a mediator metal. Heat treatment is performed at a temperature higher than the melting point. By the heat treatment, only the intermediary metal component is melted, and finally a porous sheet in which the space occupied by the medium metal becomes voids is obtained. The porous sheet is heated to 800 ° C. to 1400 ° C. as it is, and the porous sheet is sintered to obtain a metal porous sheet (titanium porous body in FIG. 5).

ここでは、媒体金属としてセレンを例に取り説明する。図6に示す加熱・冷却パターンで熱処理することで、成形体中の媒体金属の分離とその後に残留する空隙からなる金属多孔体シートの焼結を一つのプロセスで同時に行うことができるという効果を奏するものである。   Here, selenium will be described as an example of the medium metal. By heat-treating with the heating / cooling pattern shown in FIG. 6, the effect that the metal metal in the formed body can be separated and the porous metal sheet composed of voids remaining thereafter can be simultaneously sintered in one process. It is what you play.

以上、本発明に従うことにより、1μm以上の寸法の空隙を有する金属多孔体シートを効率よく製造することができるという効果を奏するものである。   As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently produce a porous metal sheet having voids having a size of 1 μm or more.

以上の方法で製造された金属多孔体シートは、フィルター材や二次電池用の電極材として好適に使用することができるという効果を奏するものである。   The porous metal sheet produced by the above method has an effect that it can be suitably used as a filter material or an electrode material for a secondary battery.

[実施例1](方法1)
1.試験条件
1)原料
チタン粉:≦45μm HDH法で製造したチタン粉(平均粒径24μm)
鉄粉:最小粒径2μm、最大粒径9.6μm(平均粒径4.5μm)のカルボニル・粉砕法で製造した鉄粉
使用した原料粉末の分析結果を、表1に示す。なお、同表および以降の表中の%は、mass%,ppmは、massppmを示す。
[Example 1] (Method 1)
1. Test conditions 1) Raw material Titanium powder: ≦ 45 μm Titanium powder manufactured by HDH method (average particle size 24 μm)
Iron powder: Iron powder produced by a carbonyl pulverization method with a minimum particle size of 2 μm and a maximum particle size of 9.6 μm (average particle size of 4.5 μm) Table 1 shows the analysis results of the raw material powder used. In addition,% in the said table | surface and the following table | surface shows mass% and ppm shows massppm.

Figure 2013199686
Figure 2013199686

2)混合
徳寿製作所製の混合機(V−5型)を用いてチタン粉572gと鉄粉428gを均一混合した。
2) Mixing 572 g of titanium powder and 428 g of iron powder were uniformly mixed using a mixer (V-5 type) manufactured by Tokuju Seisakusho.

3)成形
前記均一混合粉を金型に装入し、次いで200MPaで加圧して成形体を得た。
3) Molding The uniform mixed powder was charged into a mold and then pressed at 200 MPa to obtain a molded body.

4)酸処理
酸:硝酸3%を含む水溶液に72時間浸漬。
酸処理後の水洗:流水で水洗
4) Acid treatment Acid: immersed in an aqueous solution containing 3% nitric acid for 72 hours.
Washing with water after acid treatment: Washing with running water

5)焼結
以下の条件で、焼結処理を行なった。
温度:1150℃
時間:2時間
雰囲気:真空(2×10−5mbar)
この結果、空隙率35%、平均空隙寸法5μmのチタン多孔体シートを得た。そのSEM写真を図7に示す。
5) Sintering Sintering was performed under the following conditions.
Temperature: 1150 ° C
Time: 2 hours Atmosphere: Vacuum (2 × 10 −5 mbar)
As a result, a porous titanium sheet having a porosity of 35% and an average pore size of 5 μm was obtained. The SEM photograph is shown in FIG.

[実施例2](方法2)
実施例1で使用したTi−Feの混合粉を用いて、シース圧延・焼結により焼結体を製造、その後酸処理を行った。
シース圧延の条件
圧延機:株式会社吉田記念製、実験用圧延機
加工率:50%〜80%
焼結の条件
温度:850℃
時間:2時間
雰囲気:真空(2×10−5mbar)
酸処理の条件
硝酸3%を含む水溶液に72時間浸漬。
酸処理後の水洗:流水で水洗
以上の処理によって、空隙率40%、平均空隙寸法5μmのチタン多孔体シートを得た。
[Example 2] (Method 2)
Using the Ti—Fe mixed powder used in Example 1, a sintered body was produced by sheath rolling / sintering, and then acid-treated.
Sheath rolling conditions Rolling mill: Made by Yoshida Memorial Co., Ltd., experimental rolling mill Processing rate: 50% -80%
Sintering conditions Temperature: 850 ° C
Time: 2 hours Atmosphere: Vacuum (2 × 10 −5 mbar)
Acid treatment conditions Immerse in an aqueous solution containing 3% nitric acid for 72 hours.
Washing with water after acid treatment: Washing with running water By the above treatment, a porous titanium sheet having a porosity of 40% and an average pore size of 5 μm was obtained.

[実施例3](方法3)
1.試験条件
1)原料
チタン粉:≦45μm HDHで製造したチタン粉(平均粒径24μm)
亜鉛粉:最小粒径8μm、最大粒径42μm(平均粒径20μm)の三井金属製亜鉛粉
使用した原料粉末の分析結果を、表2に示す。
[Example 3] (Method 3)
1. Test conditions 1) Raw material Titanium powder: ≦ 45 μm Titanium powder manufactured with HDH (average particle size 24 μm)
Zinc powder: Zinc powder made of Mitsui Metals having a minimum particle diameter of 8 μm and a maximum particle diameter of 42 μm (average particle diameter of 20 μm) Table 2 shows the analysis results of the raw material powder used.

Figure 2013199686
Figure 2013199686

2)混合
徳寿製作所製の混合機(V−5型)を用いてチタン粉596gと亜鉛粉404gを均一混合した。
2) Mixing 596 g of titanium powder and 404 g of zinc powder were uniformly mixed using a mixer (V-5 type) manufactured by Tokuju Seisakusho.

3)成形
前記均一混合粉を金型に装入し、次いで200MPaで加圧して成形体を得た。成形体を日本真空技術製実験用加熱炉に挿入し、300℃、2時間、2×10−5mbarの真空で加熱後、温度を900℃に上げて2時間、加熱保持した。冷却後、炉内から材料を取り出したが、空隙率50%、平均空隙寸法20μmのチタン多孔体シートが得られた。得られた多孔体シートのSEM写真を図8に示す。
3) Molding The uniform mixed powder was charged into a mold and then pressed at 200 MPa to obtain a molded body. The compact was inserted into a laboratory heating furnace manufactured by Nippon Vacuum Technology, heated at 300 ° C. for 2 hours in a vacuum of 2 × 10 −5 mbar, then heated to 900 ° C. and heated for 2 hours. After cooling, the material was taken out from the furnace, and a porous titanium sheet having a porosity of 50% and an average pore size of 20 μm was obtained. An SEM photograph of the obtained porous sheet is shown in FIG.

[実施例4](方法4)
1.試験条件
1)原料
チタン粉:≦45μm アトマイズ法で製造したチタン粉(平均粒径32μm)
セレン粉:最小粒径10μm、最大粒径42μm(平均粒径24μm)のSe試薬粉(三津和化学薬品株式会社)
使用した原料粉末の分析結果を、表3に示す。
[Example 4] (Method 4)
1. Test conditions 1) Raw material Titanium powder: ≦ 45 μm Titanium powder manufactured by atomizing method (average particle size 32 μm)
Selenium powder: Se reagent powder having a minimum particle size of 10 μm and a maximum particle size of 42 μm (average particle size of 24 μm) (Mitsuwa Chemical Co., Ltd.)
Table 3 shows the analysis results of the raw material powder used.

Figure 2013199686
Figure 2013199686

2)混合
徳寿製作所 製の混合機(V−5型)を用いてチタン粉687gとセレン粉313gを均一混合した。
2) Mixing 687 g of titanium powder and 313 g of selenium powder were uniformly mixed using a mixer (V-5 type) manufactured by Tokuju Seisakusho.

3)成形
前記均一混合粉を金型に装入し、次いで200MPaで加圧して成形体を得た。
3) Molding The uniform mixed powder was charged into a mold and then pressed at 200 MPa to obtain a molded body.

4)溶融分離と焼結
チタン製の容器の上にチタン製の金網を敷いて、その上に上記Ti−Se混合体の成形体を置き、日本真空技術製 実験用加熱炉に挿入した。800℃、2時間、2×10−5mbarの真空で加熱後、温度を1050℃に上げて2時間、加熱保持した。冷却後、炉内から材料を取り出したが、空隙率50%、平均空隙寸法25μmのチタン多孔体シートが得られた。
4) Melt Separation and Sintering A titanium wire net was laid on a titanium container, and the formed body of the Ti-Se mixture was placed thereon and inserted into a laboratory heating furnace manufactured by Nippon Vacuum Technology. After heating at 800 ° C. for 2 hours in a vacuum of 2 × 10 −5 mbar, the temperature was raised to 1050 ° C. and heated for 2 hours. After cooling, the material was taken out from the furnace, and a porous titanium sheet having a porosity of 50% and an average pore size of 25 μm was obtained.

[実施例5]
実施例1において用いたFe粉に替えて、Fe−12%Cr合金粉を使用しチタン多孔体シートを得た。
1.試験条件
1)原料
チタン粉:≦45μm HDH法で製造したチタン粉(平均粒径24μm)
Fe−12%Cr粉:最小粒径4μm、最大粒径9.8μm(平均粒径7μm)の水アトマイズ法で製造したFe−12%Cr合金粉を使用した原料粉末の分析結果を、表1に示す。
[Example 5]
Instead of the Fe powder used in Example 1, Fe-12% Cr alloy powder was used to obtain a porous titanium sheet.
1. Test conditions 1) Raw material Titanium powder: ≦ 45 μm Titanium powder manufactured by HDH method (average particle size 24 μm)
Fe-12% Cr powder: Table 1 shows the analysis results of raw material powder using Fe-12% Cr alloy powder produced by the water atomization method with a minimum particle size of 4 μm and a maximum particle size of 9.8 μm (average particle size of 7 μm). Shown in

Figure 2013199686
Figure 2013199686

2)混合
徳寿製作所製の混合機(V−5型)を用いてチタン粉572gとFe−12%Cr合金粉428gを均一混合した。
2) Mixing 572g of titanium powder and 428g of Fe-12% Cr alloy powder were uniformly mixed using a mixer (V-5 type) manufactured by Tokuju Seisakusho.

3)成形
前記均一混合粉を金型に装入し、次いで200MPaで加圧して成形体を得た。
3) Molding The uniform mixed powder was charged into a mold and then pressed at 200 MPa to obtain a molded body.

4)酸処理
塩酸と硝酸を含むpH1.4の溶液に72時間浸漬。
酸処理後の水洗:流水で水洗
4) Acid treatment Immerse in a solution of pH 1.4 containing hydrochloric acid and nitric acid for 72 hours.
Washing with water after acid treatment: Washing with running water

5)焼結
以下の条件で、焼結処理を行なった。
温度:1150℃
時間:2時間
雰囲気:真空(2×10−5mbar)
この結果、空隙率34%、平均空隙寸法6μmのチタン多孔体シートを得た。
5) Sintering Sintering was performed under the following conditions.
Temperature: 1150 ° C
Time: 2 hours Atmosphere: Vacuum (2 × 10 −5 mbar)
As a result, a porous titanium sheet having a porosity of 34% and an average pore size of 6 μm was obtained.

[比較例1](方法2で媒介金属としてアルミニウムを使用)
媒介金属として最小粒径1μm、最大粒径10μm(平均粒径6μm)のアルミニウム粉を用いた以外は実施例1と同じ方法でTi−Alの混合粉を得た。この混合粉を実施例2と同じ方法でシース圧延、焼結、酸処理した。ところが、酸処理でアルミニウムを溶解除去することができなかった。組織を調査したところ、TiとAlが反応して合金化していることが分かった。
[Comparative Example 1] (Aluminum is used as the intermediate metal in Method 2)
A Ti—Al mixed powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that aluminum powder having a minimum particle diameter of 1 μm and a maximum particle diameter of 10 μm (average particle diameter of 6 μm) was used as the intermediate metal. This mixed powder was subjected to sheath rolling, sintering, and acid treatment in the same manner as in Example 2. However, aluminum cannot be dissolved and removed by acid treatment. When the structure was investigated, it was found that Ti and Al reacted to form an alloy.

[比較例2](方法3、媒介金属として、Cr粉を選択)
媒介金属として最小粒径10μm、最大粒径45μm(平均粒径28μm)のクロム粉を用いた以外は実施例3と同じ方法で、Ti−Cr混合粉を得た。この混合粉を実施例3と同じ方法で熱処理した。冷却後材料を取り出したが、クロムの分離はできていなかった。組織を調査したところ、TiとCrが反応し合金化していることが分かった。
[Comparative Example 2] (Method 3, Cr powder is selected as the intermediate metal)
A Ti—Cr mixed powder was obtained in the same manner as in Example 3 except that chromium powder having a minimum particle size of 10 μm and a maximum particle size of 45 μm (average particle size of 28 μm) was used as the intermediate metal. This mixed powder was heat-treated in the same manner as in Example 3. The material was taken out after cooling, but chromium was not separated. When the structure was investigated, it was found that Ti and Cr were reacted and alloyed.

本発明は、金属多孔体シートの製造方法に係り、バインダーを含有するペースト工程を経ることなく、簡便に金属多孔体シートを製造する方法として好適である。また、この製造方法で得られた金属多孔体シートはフィルター材や二次電池用の電極材として好適に使用することができる。
The present invention relates to a method for producing a metal porous sheet, and is suitable as a method for easily producing a metal porous sheet without going through a paste step containing a binder. Moreover, the metal porous body sheet obtained by this manufacturing method can be used conveniently as a filter material or an electrode material for secondary batteries.

Claims (7)

基体金属粉と媒体金属粉とを成形し、
前記成形体を化学処理または物理処理することにより前記媒体金属成分を分離除去して実質的に基体金属成分のみから構成することを特徴とする金属多孔体の製造方法。
Forming a base metal powder and a medium metal powder;
A method for producing a porous metal body characterized in that the medium metal component is separated and removed by subjecting the molded body to chemical treatment or physical treatment to substantially consist only of a base metal component.
前記金属多孔体が、前記基体金属粉と前記媒体金属粉の混合粉をプレスまたは圧延により形成された成形体または圧延体に含まれる媒体金属成分を化学処理または物理処理して分離されたものであることを特徴とする請求項1に記載の金属多孔体の製造方法。   The metal porous body is a product formed by pressing or rolling the mixed powder of the base metal powder and the medium metal powder, or a medium metal component contained in the rolled body and separated by chemical treatment or physical treatment. The method for producing a porous metal body according to claim 1, wherein: 前記金属多孔体が、前記基体金属粉と前記媒体金属粉の混合粉をプレスまたは圧延により形成された成形体または圧延体を加熱して焼結体とした後、前記焼結体に含まれる媒体金属成分を化学処理または物理処理して分離されたものであることを特徴とする請求項1に記載の金属多孔体の製造方法。   The metal porous body is a medium contained in the sintered body after the compact or rolled body formed by pressing or rolling the mixed powder of the base metal powder and the medium metal powder to form a sintered body. The method for producing a porous metal body according to claim 1, wherein the metal component is separated by chemical treatment or physical treatment. 前記化学処理方法が、酸洗処理であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の金属多孔体の製造方法。   The method for producing a metal porous body according to any one of claims 1 to 3, wherein the chemical treatment method is pickling treatment. 前記物理処理方法が、揮発分離処理または溶融分離処理であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の金属多孔体の製造方法。   The method for producing a metal porous body according to any one of claims 1 to 3, wherein the physical treatment method is a volatile separation treatment or a melt separation treatment. 前記基体金属が、チタンまたはチタン合金であることを特徴とする請求項1に記載の金属多孔体の製造方法。   The method for producing a porous metal body according to claim 1, wherein the base metal is titanium or a titanium alloy. 前記媒体金属が、鉄、鉄−クロム合金、銅、マグネシウム、セレン、カルシウム、亜鉛、カドミニウム、ビスマス、鉛または鉛−スズ合金であることを特徴とする請求項1に記載の金属多孔体の製造方法。

2. The metal porous body according to claim 1, wherein the medium metal is iron, iron-chromium alloy, copper, magnesium, selenium, calcium, zinc, cadmium, bismuth, lead or lead-tin alloy. Method.

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