KR20100098507A - Open cell, porous material, and a method of, and mixture for, making same - Google Patents

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KR20100098507A
KR20100098507A KR1020107011000A KR20107011000A KR20100098507A KR 20100098507 A KR20100098507 A KR 20100098507A KR 1020107011000 A KR1020107011000 A KR 1020107011000A KR 20107011000 A KR20107011000 A KR 20107011000A KR 20100098507 A KR20100098507 A KR 20100098507A
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도미니크 필론
알라인 하베이
마리오 파트리
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메타폼 테크놀로지스 인크.
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Abstract

본 발명의 다공성 물질은 유기 고체 결합제 및 무기 입자를 주로 함유하고 발포제를 함유하지 않는 건조 분말 혼합물을 가열함으로써 제조된다. 유기 결합제가 용융되도록 상기 혼합물은 가열된다. 유기 결합제 중에 개재된 무기 입자를 포함하는 생성된 고체 구조체는 이어서 가열되어 유기 결합제가 제거되고, 최종적으로 다시 가열되어 잔류하는 무기 3차원 그물망이 상호연결된 다공성을 갖는 경질 구조체로 금속적으로 결합된다.The porous material of the present invention is prepared by heating a dry powder mixture that mainly contains organic solid binder and inorganic particles and does not contain blowing agent. The mixture is heated to melt the organic binder. The resulting solid structure comprising inorganic particles interposed in the organic binder is then heated to remove the organic binder and finally heated again to metallically bond the remaining inorganic three-dimensional network into a rigid structure with interconnected porosity.

Description

개포형 다공성 물질, 및 이의 제조를 위한 방법 및 혼합물{OPEN CELL, POROUS MATERIAL, AND A METHOD OF, AND MIXTURE FOR, MAKING SAME}Open cell porous material, and methods and mixtures for the preparation thereof {OPEN CELL, POROUS MATERIAL, AND A METHOD OF, AND MIXTURE FOR, MAKING SAME}

관련 출원에 대한 상호 참조Cross Reference to Related Application

본 출원은 캐나다 수리 관청에 2007년 10월 19일자로 출원된 "무기 발포체를 사용한 열 처리 장치 (Heat Management Devices Using Inorganic Foam)" 명칭의 국제 특허 출원 PCT/CA2007/001874호 (이하 "'874 출원")를 우선권 주장한다 ('874 출원은 본원에 참조 문헌으로서 인용됨).This application is filed with the Canadian Repair Office, filed Oct. 19, 2007, on International Patent Application PCT / CA2007 / 001874 (hereinafter referred to as “'874 Application” entitled “Heat Management Devices Using Inorganic Foam”). ") Is claimed (the '874 application is incorporated herein by reference).

본 발명은 다공성 물질, 다공성 물질의 제조 방법, 및 다공성 물질 제조용 혼합물에 관한 것이다.The present invention relates to a porous material, a method for producing a porous material, and a mixture for preparing the porous material.

다공성 금속 또는 세라믹 물질은 최근 필터, 열 교환기, 흡음제, 전기화학 캐소드, 연료 전지, 촉매 지지체, 유체 처리 유닛, 경량 구조체 및 생체재료와 같은 장치의 제작에 사용된다. 요구되는 구조 (개방/폐쇄 다공성, 세공 크기 분포 및 형상, 밀도) 및 특성 (투과성, 열적 특성, 전기화학적 특성 및 기계적 특성)은 응용에 따라 크게 좌우된다. 표면 교환이 수반되거나 투과성 또는 세공 연결성이 요구되는 경우 특히 개방 다공성이 요구되는 반면, 경량 구조체에는 일반적으로 폐쇄 다공성이 요구된다.Porous metal or ceramic materials have recently been used in the manufacture of devices such as filters, heat exchangers, sound absorbers, electrochemical cathodes, fuel cells, catalyst supports, fluid processing units, lightweight structures and biomaterials. The required structure (open / close porosity, pore size distribution and shape, density) and properties (permeability, thermal properties, electrochemical and mechanical properties) are highly dependent on the application. Open porosity is particularly required when surface exchange is involved or when permeability or pore connectivity is required, while lightweight structures generally require closed porosity.

이러한 다공성 물질의 제작을 위해 여러 접근이 제안되어 왔다. 다공성 금속 및 세라믹 물질의 제조 방법 및 특성화에 대한 개요는 미국 특허 6,660,224호 (이하 "'224 특허") 및 그에 인용된 문헌에 기재되어 있다 ('224 특허 및 그에 인용된 모든 문헌은 본원에 참조 문헌으로서 인용됨).Several approaches have been proposed for the fabrication of such porous materials. An overview of methods and characterization of porous metal and ceramic materials is described in US Pat. No. 6,660,224 (hereinafter “'224 patent”) and references cited therein (the' 224 patent and all references cited therein are incorporated herein by reference). Cited as).

특히, '224 특허에 기재된 발명은 주로 유기 고체 결합제 및 무기 입자를 함유하는 건조 분말 혼합물을 가열하는 것에 의해 제조되는 다공성 물질이다. 혼합물은 유기 결합제가 용융하면서 발포된다. 발포는 분말 혼합물 중 발포제로부터 비롯된다. 유기 결합제 중에 개재된 무기 입자를 포함하는, 생성된 발포 고체 구조체는 이후 가열되어 경화되고 이어 유기 결합제가 제거되어 최종적으로 잔류하는 무기 3차원 그물망이 상호연결된 다공성을 갖는 경질 구조체로 소결된다.In particular, the invention described in the '224 patent is a porous material produced by heating a dry powder mixture containing mainly organic solid binders and inorganic particles. The mixture is foamed while the organic binder melts. Foaming comes from the blowing agent in the powder mixture. The resulting foamed solid structure, comprising inorganic particles interposed in the organic binder, is then heated to cure, followed by removal of the organic binder and finally sintered into a rigid structure with the interconnected porosity of the remaining inorganic three-dimensional network.

'874 출원에 보다 상세히 기재되어 있는 바와 같이, '224 특허에 기재되어 있는 다공성 물질의 몇몇 실시양태는 작동-액체-상-변화 열 전달 장치, 예컨대 열 파이프 및 증기 챔버에 사용하기에 특히 적합하다. 이러한 장치에서 이러한 물질을 사용함으로써 제공되는 이점에도 불구하고, 작동-액체-상-변화 열 전달 장치의 몇몇 실행에서는 '224 특허에 기재되어 있는 방법에 따라 수득할 수 있는 것보다 훨씬 더 큰 흡상 용량(wicking capacity) 및 더 작은 세공 크기를 갖는 다공성 물질을 필요로 한다. 이러한 물질을 제조하기 위한 다른 적합한 방법은 존재하지 않는다.As described in more detail in the '874 application, some embodiments of the porous material described in the' 224 patent are particularly suitable for use in working-liquid-phase-change heat transfer devices such as heat pipes and steam chambers. . Despite the advantages provided by using such materials in such devices, some implementations of working-liquid-phase-change heat transfer devices have much larger wicking capacity than can be obtained according to the method described in the '224 patent. There is a need for a porous material having wicking capacity and smaller pore size. There is no other suitable method for preparing such materials.

발명의 개요Summary of the Invention

본 발명의 목적은 종래 기술에 존재하는 불편함을 적어도 일부 개선하는 것이다.It is an object of the present invention to at least partially improve the inconvenience present in the prior art.

본 발명의 목적은 또한 특정 작동-액체-상-변화 열 전달 장치에서 사용하기에 적합한 개포형 다공성 물질, 이의 제조 방법, 및 이를 제조하기 위한 혼합물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide an open cell porous material suitable for use in a particular working-liquid-phase-change heat transfer device, a method for preparing the same, and a mixture for producing the same.

따라서, 한 양태에서, 본원에 구현되고 폭넓게 기재된 바와 같이, 본 발명은 (a) (i) 제1 용융 온도를 갖는 제1 소정량의 무기 입자, 및 (ii) 제1 용융 온도보다 낮은 분해 온도를 갖는 제2 소정량의 결합제를 포함하고, (iii) 발포제가 부재하는 (즉, 발포제가 없는) 건조 유동성 분말 혼합물을 제공하고, (b) 결합제의 분해 온도보다 낮은 온도로 혼합물을 가열하여 적어도 결합제를 경화시켜 고체 구조체를 수득하고 (결합제가 액체 또는 겔이 아닌 경우 이는 경화되기 전에 우선 용융되어 무기 입자를 둘러쌈), (c) 고체 구조체를 결합제의 분해 온도로 가열하여 결합제를 분해시키고 비금속적으로 결합된 개포형 다공성 구조체를 수득하고 (금속적으로 결합된 물질은 금속원자와 금속 원자의 직접적인 결합에 의해 함께 유지되는 물질임. 이 단계에서 결합제가 분해 온도로 가열된 후, 금속은 산화되며 산소 원자가 금속 원자들을 상호연결하고 구조체를 함께 결합시킴. 결합제를 완전히 분해시키는 것, 즉 그의 분해 후 잔류물이 남지 않는 것이 매우 바람직함), (d) 비금속적으로 결합된 개포형 다공성 구조체를 제1 용융 온도보다 낮은 온도로 가열하여 무기 입자를 금속적으로 결합시켜 금속적으로 결합된 개포형 다공성 고체 구조체를 수득하는 것을 포함하는, 개포형 다공성 구조체를 제조하는 방법을 제공한다. 비금속적으로 결합된 개포형 다공성 구조체를 제1 용융 온도보다 낮은 온도로 가열하여 무기 입자를 금속적으로 결합시켜 금속적으로 결합된 개포형 다공성 고체 구조체를 수득하는 것이 비금속적으로 결합된 개포형 다공성 구조체를 제1 용융 온도보다 낮은 온도로 가열하여 무기 입자를 소결시켜 소결된 개포형 다공성 고체 구조체를 수득하는 것을 포함하는 것이 바람직하다. 소결은 통상적으로 구조체를 소결될 금속의 용융 온도의 70％ 내지 90％ 사이인 온도로 가열하는 것에 의해 달성된다. 소결은 대부분의 경우에 산소 원자를 제거하지 못하나 금속 원자와 금속 원자의 직접적인 결합을 형성할 것이다.Thus, in one aspect, as embodied and broadly described herein, the present invention provides a method for producing a composition comprising (a) a first predetermined amount of inorganic particles having a first melting temperature, and (ii) a decomposition temperature lower than the first melting temperature. Providing a dry flowable powder mixture (i) free of blowing agent (i.e., no blowing agent), and (b) heating the mixture to a temperature lower than the decomposition temperature of the binder, at least by The binder is cured to give a solid structure (if the binder is not a liquid or gel, it melts first and then surrounds the inorganic particles before it is cured), and (c) the solid structure is heated to the decomposition temperature of the binder to decompose the binder and nonmetal To obtain an openly bonded porous structure (metallic bonded material is a material held together by direct bonding of metal atoms and metal atoms. After heating to the sea temperature, the metal is oxidized and the oxygen atoms interconnect the metal atoms and bond the structure together, it is highly desirable to completely decompose the binder, i.e. leave no residue after its decomposition), (d) An open cell porous structure comprising heating a nonmetallic bound open cell porous structure to a temperature lower than the first melting temperature to metal bond inorganic particles to obtain a metal bound cell open porous solid structure. It provides a method of manufacturing. Heating the non-metallic bonded vesicular porous structure to a temperature lower than the first melting temperature to metallicly bind the inorganic particles to obtain a metallicly bonded blasted porous solid structure is a non-metallic bonded vesicular porous. Preferably, the structure is heated to a temperature lower than the first melting temperature to sinter the inorganic particles to obtain a sintered open-cell porous solid structure. Sintering is typically accomplished by heating the structure to a temperature that is between 70% and 90% of the melting temperature of the metal to be sintered. Sintering will not remove oxygen atoms in most cases, but will form direct bonds of metal atoms and metal atoms.

본 발명자들은 특정 상황에서, '224 특허에서의 교시 내용과는 대조적으로, 혼합물에 존재하는 임의의 발포제 없이, '224 특허에 기재된 방법과 유사한 방법을 수행할 수 있다는 것을 발견하였다. 발포제가 혼합물에 존재하지 않는 경우, 형성되는 물질을 배출하기 위한, 결합제의 분해에 의해 생성된 기체에 대해 충분한 공간을 갖지 못할 것이라고 생각되었다. 따라서, 결합제 분해 기체가 물질 내에서 축적되어, 기체의 압력 및/또는 연소로 인해 물질을 손상시키거나 또는 파괴할 것이다.The inventors have found that under certain circumstances, a method analogous to the method described in the '224 patent can be carried out without any blowing agent present in the mixture, in contrast to the teachings in the' 224 patent. If no blowing agent is present in the mixture, it was thought that there would not be enough space for the gas produced by the decomposition of the binder to release the material formed. Thus, binder cracking gas will accumulate in the material, damaging or destroying the material due to the pressure and / or combustion of the gas.

놀랍게도, 본 발명자들은 일부 상황에서, 특히 제조되는 물질의 두께가 감소된 경우 (예를 들어, 2 mm 미만), 물질이 제조되는 혼합물에 발포제가 존재하지 않는다는 사실에도 불구하고, 물질의 손상 또는 파괴가 일어나지 않는다는 것을 발견하였다. 손상 또는 파괴가 일어나기 전의 임의의 특정 물질의 절대 한계는 물질의 형상, 물질이 제조되는 무기 입자의 조성, 및 사용되는 결합제의 특성 및 유형에 따라 달라질 것이다. 물질의 단순 육안 검사는 이러한 한계를 넘어섰는지를 결정할 수 있게 할 것이다.Surprisingly, the inventors have found that in some situations, especially when the thickness of the material to be produced is reduced (eg less than 2 mm), despite the fact that no blowing agent is present in the mixture from which the material is produced, damage or destruction of the material Found that does not happen. The absolute limit of any particular material before damage or destruction will depend on the shape of the material, the composition of the inorganic particles from which the material is made, and the nature and type of binder used. Simple visual inspection of the material will enable us to determine if these limits have been exceeded.

발포제의 부재로 인해, 발포제에 의해 생성되는 '224 특허의 물질에 존재하는 공극(void)은 본 발명의 물질에는 존재하지 않는다. 따라서, 본 발명의 물질의 모세관의 모세관 반지름 (즉, 50 내지 100 마이크로미터 정도)은 '224 특허의 물질의 모세관 반지름 (즉, 100 마이크로미터 초과)에 비해 더 작으며; 본 발명의 물질의 투과도 (즉, 9.4×l0-12 m2 내지 1.3×10-11 m2 정도)는 '224 특허의 물질의 투과도 (즉, 1.3×10-11 m2 초과)에 비해 더 낮다. 따라서, 본 발명의 물질은 '224 특허의 물질에 비해 상당히 큰 흡상 세기를 가지며, 동등하거나 또는 낮은 펌핑 속도(pumping speed)를 갖는다. 따라서, 본 발명의 물질은 '224 특허의 물질이 적절하지 않은 용도 (예를 들어, 작동-액체-상-변화 열 전달 장치의 특정 실행)에서 사용할 수 있다.Due to the absence of blowing agents, voids present in the materials of the '224 patent produced by the blowing agents are not present in the materials of the present invention. Thus, the capillary radius of the capillary of the material of the present invention (ie on the order of 50 to 100 micrometers) is smaller than the capillary radius of the material of the '224 patent (ie above 100 micrometers); The permeability of the material of the present invention (ie on the order of 9.4 × 10 −12 m 2 to 1.3 × 10 −11 m 2 ) is lower than that of the '224 patent of material (ie greater than 1.3 × 10 −11 m 2 ). . Thus, the material of the present invention has a considerably greater wicking strength than the material of the '224 patent, and has an equal or low pumping speed. Thus, the materials of the present invention can be used in applications where the materials of the '224 patent are not suitable (eg, specific implementation of working-liquid-phase-change heat transfer devices).

추가적으로, 본 발명의 물질은 통상적인 소결 분말 물질과는 상이하다. 본 발명의 물질의 모세관의 모세관 반지름 (즉, 50 내지 100 마이크로미터 정도)은 통상적인 소결 분말 물질의 모세관 반지름 (즉, 50 마이크로미터 미만)에 비해 보다 크고; 본 발명의 물질의 투과도 (즉,9.4×10-12 m2 내지 1.3×10-11 m2)는 통상적인 소결 분말 물질의 투과도 (즉, 9.4×l0-12 m2 미만)에 비해 보다 높다. 따라서, 본 발명의 물질은 통상적인 소결 분말 물질에 비해 보다 낮은 흡상 세기 및 상당히 높은 펌핑 속도를 갖는다. 따라서, 본 발명의 물질은 통상적인 소결 분말 물질이 적절하지 않은 응용 (예를 들어, 작동-액체-상 변화 열 전달 장치의 특정 실행)에서 사용할 수 있다.In addition, the materials of the present invention are different from conventional sintered powder materials. The capillary radius (ie, on the order of 50 to 100 micrometers) of the capillary of the material of the present invention is larger than the capillary radius (ie, less than 50 micrometers) of conventional sintered powder material; The permeability of the materials of the invention (ie 9.4 × 10 −12 m 2 to 1.3 × 10 −11 m 2 ) is higher than that of conventional sintered powder materials (ie less than 9.4 × 10 −12 m 2 ). Thus, the materials of the present invention have lower wicking strength and significantly higher pumping speeds than conventional sintered powder materials. Thus, the materials of the present invention can be used in applications where conventional sintered powder materials are not suitable (eg, specific implementation of working-liquid-phase change heat transfer devices).

바람직하게는, 제1 소정량의 무기 입자는 혼합물의 총 중량의 약 10 중량％ 내지 약 90 중량％이다. 보다 바람직하게는, 제1 소정량은 혼합물의 총 중량의 약 40 중량％ 내지 약 90 중량％이다. 보다 더 바람직하게는, 제1 소정량은 약 55 중량％ 내지 약 80 중량％이다. 가장 바람직하게는, 60 중량％ 내지 약 75 중량％이다. 제1 소정량은 제조되는 물질의 최종 용도에 따라 당업자에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 높은 열 전도도가 요구되는 응용에 대하여, 제1 소정량은 개시된 범위의 상대적으로 높은 범위 (예를 들어, 약 75 중량％ 이상)에 있을 수 있다. 낮은 밀도가 요구되는 응용에 대하여, 제1 소정량은 개시된 범위의 상대적으로 낮은 범위 (예를 들어, 약 60 중량％ 이하)에 있을 수 있다.Preferably, the first predetermined amount of inorganic particles is about 10% to about 90% by weight of the total weight of the mixture. More preferably, the first predetermined amount is about 40% to about 90% by weight of the total weight of the mixture. Even more preferably, the first predetermined amount is about 55% to about 80% by weight. Most preferably from 60% to about 75% by weight. The first predetermined amount can be selected by one skilled in the art depending on the end use of the material to be produced. For example, for applications where high thermal conductivity is required, the first predetermined amount can be in a relatively high range (eg, at least about 75 weight percent) of the disclosed ranges. For applications where low density is desired, the first predetermined amount can be in a relatively low range (eg, up to about 60 weight percent) of the disclosed range.

제2 소정량의 결합제는 혼합물의 총 중량의 약 10 중량％ 내지 약 90 중량％인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 제2 소정량은 약 20 중량％ 내지 약 35 중량％이다. 무기 입자 및 결합제 (예를 들어, 금속성 입자 및 열경화성 수지 결합제)만이 존재하는 혼합물에서, 결합제의 중량％는 무기 입자의 중량％와 직접 관련될 것이다. 다른 혼합물 (예를 들어, 금속성 입자, 열가소성 수지 및 경화제)에서, 결합제는 무기 입자가 아닌 혼합물의 중량％의 거의 대부분일 것이다.Preferably, the second predetermined amount of binder is about 10% to about 90% by weight of the total weight of the mixture. More preferably, the second predetermined amount is about 20% to about 35% by weight. In mixtures where only inorganic particles and binders (eg, metallic particles and thermosetting resin binders) are present, the weight percent of binder will be directly related to the weight percent of inorganic particles. In other mixtures (eg metallic particles, thermoplastics and curing agents), the binder will be almost the majority of the weight percent of the mixture, not the inorganic particles.

바람직하게는, 무기 입자는 비-금속성 입자 (바람직하게는, 세라믹 입자), 금속성 입자, 또는 그의 조합물로 본질적으로 구성된다. 선택은 제조되는 물질이 사용되는 최종 용도, 및 이에 따라 요구되는 그의 특성 (예를 들어, 열 전도도, 전기 전도도, 흡상 용량, 흡수 용량 등)에 따를 것이다.Preferably, the inorganic particles consist essentially of non-metallic particles (preferably ceramic particles), metallic particles, or combinations thereof. The choice will depend on the end use in which the material to be produced is used and accordingly its properties (eg, thermal conductivity, electrical conductivity, wicking capacity, absorption capacity, etc.).

혼합물이 금속성 입자를 함유하는 경우, 입자는 금속 입자 및 금속 합금 입자 중 적어도 하나인 것이 바람직하다. 일부 이와 같은 경우에서, 금속성 입자가 1종 이상의 전이 금속, 바람직하게는 스칸듐, 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 하프늄, 탄탈, 텅스텐, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 전이 금속의 금속성 입자인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 금속성 입자는 구리, 니켈, 철, 티타늄, 구리-기재 합금 입자, 니켈-기재 합금 입자, 철-기재 합금 입자 및 티타늄-기재 합금 입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 입자이다. 가장 바람직하게는, 금속성 입자는 구리 및 구리-기재 합금 입자 중 적어도 하나이다. 이들 물질이 (상대적으로) 쉽게 소결될 수 있는 것이 바람직하다.When the mixture contains metallic particles, the particles are preferably at least one of metal particles and metal alloy particles. In some such cases, the metallic particles may contain one or more transition metals, preferably scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, yttrium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, It is preferable that they are metallic particles of at least one transition metal selected from the group consisting of silver, hafnium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum and gold. More preferably, the metallic particles are at least one particle selected from the group consisting of copper, nickel, iron, titanium, copper-based alloy particles, nickel-based alloy particles, iron-based alloy particles and titanium-based alloy particles. . Most preferably, the metallic particles are at least one of copper and copper-based alloy particles. It is desirable for these materials to be (relatively) easily sintered.

또한, 일부 응용에 있어서, 무기 입자가 코팅된 입자로 본질적으로 구성되는 것이 또한 바람직하다. 입자는 화학 반응에 의해 코팅되거나 (예를 들어, 일반적으로 알루미늄 입자를 산화 환경에서 산화시켜, 산화알루미늄 코팅 (즉, 외층)을 갖는 알루미늄 입자를 생성함), 기계적 침착에 의해 코팅될 수 있다 (예를 들어, 은-기재 브레이징제 (brazing agent)로 기계적으로 코팅된 구리 입자).In addition, for some applications, it is also preferred that the inorganic particles consist essentially of the coated particles. The particles can be coated by chemical reaction (eg, generally oxidizing the aluminum particles in an oxidizing environment, resulting in aluminum particles with an aluminum oxide coating (ie, outer layer)), or by mechanical deposition ( Copper particles mechanically coated with, for example, silver-based brazing agents).

또한, 결합제는 열경화성 수지 또는 열가소성 중합체인 것이 바람직하다. 적합한 수지 및 중합체는 당업계에 잘 알려져 있다. 이러한 경우에, 결합제를 건조 혼합 또는 밀링(milling)에 의해 혼합물의 다른 성분과 블랜딩하는 것이 바람직하다. 결합제가 열가소성 중합체인 경우, 결합제를 경화제의 도움으로 경화시키거나, 또는 별법으로 방사선 조사 가교 처리, 또는 광노출 가교 처리에 의해 경화시키는 것이 바람직하다.In addition, the binder is preferably a thermosetting resin or a thermoplastic polymer. Suitable resins and polymers are well known in the art. In this case, it is desirable to blend the binder with other components of the mixture by dry mixing or milling. When the binder is a thermoplastic polymer, it is preferred to cure the binder with the aid of a curing agent or, alternatively, by irradiation crosslinking treatment or photoexposure crosslinking treatment.

또한, 혼합물은 분리(segregation) 및 더스팅(dusting)을 최소화하고 혼합물의 유동성을 개선하도록 조정된 1종 이상의 추가 작용제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 작용제는 당업계에 잘 알려져 있다. 예로는 혼합물이 사출 성형 또는 압출 성형되는 경우 매우 소량 (예를 들어, 0.01 중량％ 미만)으로 혼합물에 첨가되는 미세 실리카 분말일 것이다.In addition, the mixture preferably further comprises one or more additional agents adjusted to minimize segregation and dusting and improve the flowability of the mixture. Such agents are well known in the art. An example would be fine silica powder that is added to the mixture in very small amounts (eg less than 0.01% by weight) when the mixture is injection molded or extrusion molded.

상기 기재된 (b), (c) 및 (d)의 실행 동안 혼합물에 연속적인 온도 증가를 수행하는 것이 바람직하다. 연속 공정에서 수행되는 방법에 대하여, 온도를 단계적 방식으로 증가시키는 것이 바람직하다.Preference is given to carrying out a continuous temperature increase in the mixture during the execution of (b), (c) and (d) described above. For the process carried out in a continuous process, it is desirable to increase the temperature in a stepwise manner.

상기 기재된 (a), (b), (c) 및 (d)는 연속적, 순차적, 부분 연속적 및 부분 순차적 방식 중 하나로 수행되는 것이 바람직하다.(A), (b), (c) and (d) described above are preferably performed in one of a continuous, sequential, partially continuous and partially sequential manner.

또한, 상기 기재된 바와 같은 (b), (c) 또는 (d)에서의 혼합물의 가열 이전 및 동안 중 적어도 한 과정에서 혼합물에 압력을 적용하는 것이 바람직하다. 압력이 적용되는 공정 시점에 따라 여러 목적을 위하여 압력을 사용할 수 있다. 예를 들어, 혼합물을 함유하는 주형에 힘을 가하는 수압 프레스(hydraulic press)를 통해 적용되는 206 kPa 내지 278 kPa (30 내지 40 psi) 정도의 압력을, 제조되는 최종 물질에 대한 부드러운 마감(smooth finish)을 보장하기 위해 (b) 이전에 사용할 수 있다. 또다른 예로서, 천공 플랫 플레이트(perforated flat plate)의 적용을 통해 적용되는 7 kPa (1 psi) 정도의 압력을 (c) 동안 적용하여, 최종 물질이 평평하며 뒤틀리지 않도록 할 수 있다. 또다른 예로서, 물질이 제조되는 주형에의 힘의 적용을 통해 (d) 동안 적용되는 890 kPa (129 psi) 정도의 압력을, 기재 (예를 들어, 구리 플레이트)에 대한 물질의 결합이 생성되도록 적용할 수 있다 (하기 참조). 마지막 예로서, 압력을 압출 또는 사출 성형 (공정의 일부인 경우) 동안 또한 사용할 수 있다. 압력의 양, 적용되는 방법, 및 적용되는 시기의 선택은 당업자의 이해 내이다.It is also preferred to apply pressure to the mixture in at least one of before and during heating of the mixture in (b), (c) or (d) as described above. Depending on the process point in which pressure is applied, pressure can be used for several purposes. For example, a smooth finish of 30-40 psi (30 kPa) to 278 kPa (278 kPa) applied through a hydraulic press that forces a mold containing a mixture to a smooth finish. Can be used before (b). As another example, a pressure of about 7 kPa (1 psi) applied through the application of a perforated flat plate can be applied during (c) to ensure that the final material is flat and not warped. As another example, the binding of the material to the substrate (eg, copper plate) produces a pressure of about 890 kPa (129 psi) applied during (d) through the application of the force to the mold from which the material is made. Where applicable (see below). As a last example, pressure may also be used during extrusion or injection molding (if part of the process). The selection of the amount of pressure, the method applied, and the time of application is within the understanding of one skilled in the art.

또한, 상기 방법은, 바람직하게는 가열되기 전에, 혼합물을 형상화(shaping)하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에서, 성형, 침착, 적층 및 압출 중 적어도 하나를 통해 형상화를 수행하는 것이 바람직하다. 각각의 이들 공정은 당업계에 잘 알려져 있다. 추가적으로, 공정에서의 여러 단계 중 임의의 한 단계에서, 여러 통상적인 기계가공(machining) 기법의 사용을 통해 중간 또는 최종 구조체를 가공할 수 있다.In addition, the method preferably further comprises shaping the mixture, preferably before being heated. In this case, it is preferable to carry out the shaping through at least one of molding, deposition, lamination and extrusion. Each of these processes is well known in the art. In addition, at any one of several steps in the process, the intermediate or final structure can be machined through the use of several conventional machining techniques.

일부 경우에서, 상기 방법은 기재를 제공하는 단계를 추가로 포함하며, 혼합물은 (d) 이전에 기재에 침착되는 것이 또한 바람직하다. 기재의 존재 및 선택은 제조되는 물질이 사용되는 용도에 따라 좌우될 것이다. 예를 들어, 물질이 증기 챔버에서 사용되는 경우 기재는 구리 플레이트일 수 있다. 구리 플레이트는 양호한 열 전도 특성 뿐만 아니라, 물질에 대한 기계적 지지를 제공하여, 증기 챔버에서 그의 의도하는 기능을 보다 잘 수행할 수 있도록 한다.In some cases, the method further comprises providing a substrate, and it is also preferred that the mixture is deposited on the substrate prior to (d). The presence and selection of the substrate will depend on the use for which the material being produced is used. For example, when the material is used in a vapor chamber, the substrate may be a copper plate. The copper plate provides not only good heat conducting properties, but also mechanical support for the material, allowing it to better perform its intended function in the vapor chamber.

또한, 혼합물은 하나 이상의 이격제(spacing agent)를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 당업계에 잘 알려진 바와 같이, 이격제를 혼합물에 첨가하여 물질의 형성 동안 공간을 점유하도록 하며, 이로 인해 이격제가 제거될 때 물질에 공극이 생성될 것이다. 예로는 제조 공정 동안의 열의 적용에 의해 영향을 받지 않으나, 적절한 액체, 보통 물에 용해되어 최종 물질로부터 제거 (즉, 침출)될 수 있는 염이 있다. 본 발명에서, 1종 이상의 이격제가 스캐폴드(scaffold)인 것이 바람직하다. 또한, 열 분해 및 침출 중 적어도 하나에 의해 1종 이상의 이격제가 제거되는 것이 바람직하다.In addition, the mixture preferably further comprises one or more spacing agents. As is well known in the art, spacers are added to the mixture to occupy space during the formation of the material, which will create voids in the material when the spacer is removed. Examples are salts which are not affected by the application of heat during the manufacturing process but which can be dissolved in a suitable liquid, usually water, to be removed (ie leached) from the final material. In the present invention, it is preferred that the at least one spacer is a scaffold. It is also preferred that at least one of the spacers is removed by at least one of thermal decomposition and leaching.

일부 경우에서, 2007년 11월 1일자로 WO 2007/121575 A1로서 공개되고, 2007년 4월 23일자로 출원된 "개포형 다공성 물질 및 그의 제조 방법 (Open Cell Porous Material and Method for Producing Same)" 명칭의 국제 특허 출원 PCT/CA2007/000679호 (본원에 참조 문헌으로서 인용됨)에 기재된 것과 같이, 혼합물은 무기 입자를 금속적으로 결합시키는 1종 이상의 브레이징제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 보통, 브레이징은 (추가하는 것과는 대조적으로) 소결 대신 사용된다. 브레이징제는 인접 입자 사이에 고체 솔더(solder)-유사 결합을 생성하며, 이는 일반적으로 개선된 기계적 특성을 갖는 물질을 유발한다. 통상적으로, 브레이징은 통상적인 소결 단계에 비해 보다 낮은 온도 및 보다 짧은 시간에서 달성되며, 이에 따라 감소된 제조 시간 및 감소된 에너지 비용을 초래할 수 있다. 여러 통상적인 브레이징제가 존재한다. 전형적인 브레이징제는 은, 구리 또는 카드뮴-기재 분말이다.In some cases, “Open Cell Porous Material and Method for Producing Same”, published November 1, 2007 as WO 2007/121575 A1, and filed April 23, 2007 As described in the International Patent Application No. PCT / CA2007 / 000679, which is incorporated herein by reference, the mixture preferably further comprises one or more brazing agents which metallically bind the inorganic particles. Usually, brazing is used instead of sintering (as opposed to adding). Brazing agents create solid solder-like bonds between adjacent particles, which generally lead to materials with improved mechanical properties. Typically, brazing is achieved at lower temperatures and shorter times compared to conventional sintering steps, which can result in reduced manufacturing time and reduced energy costs. Several conventional brazing agents exist. Typical brazing agents are silver, copper or cadmium-based powders.

추가적으로, 추가의 양태에서, 본원에 구현되고 폭넓게 기재된 바와 같이, 본 발명은 상기 기재된 방법에 따라 제조된 개포형 다공성 구조체 뿐만 아니라, 본원에서 사용되는 상기 기재된 바와 같은 혼합물을 제공한다.In addition, in a further aspect, as embodied and broadly described herein, the present invention provides for the vesicular porous structures prepared according to the methods described above, as well as mixtures as described above for use herein.

본 발명의 실시양태는 각각 상기 언급된 목적 및/또는 양태 중 하나 이상을 갖되, 이들 모두를 가질 필요는 없다. 상기 언급된 목적을 달성하기 위한 시도로부터 초래되는 본 발명의 일부 양태는 이들 목적을 만족시키지 않을 수 있고/있거나 본원에 구체적으로 언급되지 않은 다른 목적을 만족시킬 수 있음을 이해하여야 한다.Embodiments of the present invention each have one or more of the above-mentioned objects and / or aspects, but need not have all of them. It is to be understood that some aspects of the invention resulting from attempts to achieve the aforementioned objects may not satisfy these objects and / or may satisfy other objects not specifically mentioned herein.

상세한 설명details

본 발명에 따른 다공성 물질은 기재 물질 및 결합제 (각각 소정량으로 제공됨)를 포함하며, 발포제가 부재하는 (즉, 발포제가 없는) 건조 유동성 분말 혼합물로부터 제조된다. 기재 물질은 제1 용융 온도를 갖는 무기 입자를 포함하고, 결합제는 바람직하지만 비배타적으로, 제1 용융 온도보다 낮은 분해 온도 및 완전한 탈지(burn out) 특성을 갖는 유기 결합제이다. 이들 물질은 모두 적절한 상업적 공급업체로부터 쉽게 구입할 수 있다.The porous material according to the invention comprises a base material and a binder (each provided in a predetermined amount) and is prepared from a dry flowable powder mixture free of blowing agent (ie without foaming agent). The base material comprises inorganic particles having a first melting temperature, and the binder is preferably, but not exclusively, an organic binder having a decomposition temperature lower than the first melting temperature and complete burn out properties. All of these materials are readily available from suitable commercial suppliers.

쉽게 이해될 바와 같이, 혼합물의 각 구성성분의 정확한 양은, 본 발명의 방법을 실시하기 전에, 무기 입자 및 결합제의 물리적 특성 및 화학적 특성, 및 마감된 개포형 다공성 구조체의 목적하는 특성에 기초하여 결정된다. 따라서, 혼합물의 정확한 조성은 기재 물질 및 결합제의 성질에 따라 다양할 것이다.As will be readily appreciated, the precise amount of each component of the mixture is determined based on the physical and chemical properties of the inorganic particles and the binder and the desired properties of the finished open cell porous structure prior to practicing the method of the present invention. do. Thus, the exact composition of the mixture will vary depending on the nature of the base material and the binder.

무기 입자에는 금속 입자, 금속 합금 입자, 세라믹 입자, 코팅된 입자 및/또는 이들의 조합물이 포함된다. 금속 입자 및 금속 합금 입자의 경우, 금속은 바람직하게는 원소 주기율표에 정의된 바와 같은 전이 금속 (예를 들어 구리, 니켈, 철)이다. 무기 입자는 제1 용융 온도를 가질 것이다. 무기 입자의 함량은 혼합물의 총 중량의 약 10 내지 약 90 중량％ (바람직하게는 약 40 내지 약 90 중량％, 더욱 바람직하게는 약 55 중량％ 내지 80 중량％, 보다 더욱 바람직하게는 약 60 중량％ 내지 75 중량％)일 수 있다. 무기 입자의 정확한 양 및 선택은 제조되는 개포형 다공성 물질의 응용의 요건에 따라 당업자가 결정할 것이다.Inorganic particles include metal particles, metal alloy particles, ceramic particles, coated particles and / or combinations thereof. In the case of metal particles and metal alloy particles, the metal is preferably a transition metal (eg copper, nickel, iron) as defined in the periodic table of elements. The inorganic particles will have a first melting temperature. The content of the inorganic particles is about 10 to about 90 weight percent (preferably about 40 to about 90 weight percent, more preferably about 55 to 80 weight percent, even more preferably about 60 weight percent of the total weight of the mixture). % To 75% by weight). The exact amount and selection of inorganic particles will be determined by one skilled in the art depending on the requirements of the application of the open cell porous material to be produced.

혼합물에 사용되는 결합제는 바람직하게는 건조 유동성 분말형으로 제공되며 완전한 탈지 특성을 갖는 유기 결합제이다. 결합제는 열가소성 중합체, 열경화성 수지 및/또는 이들의 조합물일 수 있다. 결합제는 또한 무기 결합제, 합성 결합제 또는 유기 및/또는 무기 및/또는 합성 결합제의 혼합물일 수 있다. 결합제는 고체형 (바람직하게는 분말 입자), 반고체형, 액체형, 겔형 또는 반액체형으로 제공될 수 있다. 결합제의 분해 온도는 분해 단계 도중 무기 입자의 조기 용융을 방지하기 위해 무기 입자의 제1 용융 온도보다 낮다. 혼합물 중 결합제의 함량은 혼합물의 총 중량의 약 10 내지 약 90 중량％로 다양할 수 있지만, 그의 정확한 양은 무기 입자의 성질, 및 제조되는 개포형 다공성 물질의 응용의 요건에 따라 당업자가 결정할 것이다. 가장 바람직하게는, 결합제는 다공성 구조체 중에 분해 생성물을 남기지 않아야 한다. 그러나, 최종 생성물의 최종 특성에 악영향을 주지 않거나 또는 그 특성 중 일부를 향상시키는 경우 일부 잔여물은 허용될 수 있다.The binder used in the mixture is preferably an organic binder which is provided in dry flowable powder form and has complete degreasing properties. The binder may be a thermoplastic polymer, thermosetting resin and / or combinations thereof. The binder may also be an inorganic binder, a synthetic binder or a mixture of organic and / or inorganic and / or synthetic binders. The binder may be provided in solid form (preferably powder particles), semisolid, liquid, gel or semi-liquid. The decomposition temperature of the binder is lower than the first melting temperature of the inorganic particles to prevent premature melting of the inorganic particles during the decomposition step. The amount of binder in the mixture may vary from about 10 to about 90 weight percent of the total weight of the mixture, but the exact amount thereof will be determined by one skilled in the art depending on the nature of the inorganic particles and the requirements of the application of the open cell porous material to be produced. Most preferably, the binder should not leave degradation products in the porous structure. However, some residues may be acceptable if they do not adversely affect or improve some of the properties of the final product.

선택적으로, 혼합물은 경화 단계 도중 또는 그 이후에 결합제의 조속 경화를 유도하고 결합제 분해 전에 경화된 구조체의 기계적 강도를 향상시키기 위해 경화제 (예를 들어, 가교제)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 혼합물은 또한 형상화, 성형 또는 이형을 쉽게 하기 위한 윤활제, 또는 모든 구성성분이 분말형인 경우 분말의 유동성을 향상시키기 위한 유동화제와 같은 다른 첨가제를 포함할 수 있다.Optionally, the mixture may include a curing agent (eg, a crosslinking agent) to induce rapid curing of the binder during or after the curing step and to improve the mechanical strength of the cured structure prior to binder degradation. Optionally, the mixture may also include other additives, such as lubricants to facilitate shaping, shaping or releasing, or fluidizing agents to enhance the flowability of the powder when all components are powdered.

유기 결합제는 혼합, 밀링, 현탁액 중 또는 액체 중의 용액 중 결합제의 혼합, 용융물, 액체, 겔 또는 반액체형 결합제와 무기 입자 및 다른 첨가제의 블렌딩을 예로 들 수 있으나 이들로 한정되지는 않는 각종 기술을 사용하여 다른 구성성분과 블렌딩될 수 있다. 어떤 혼합 기술을 사용하든지간에, 얻어지는 생성물은 경화성 혼합물이어야 한다.Organic binders include, but are not limited to, mixing, milling, mixing of binders in suspension or solutions in liquids, and blending of melts, liquids, gels or semi-liquid binders with inorganic particles and other additives using various techniques. Can be blended with other components. Whatever mixing technique is used, the resulting product must be a curable mixture.

다른 변형에서는, 혼합물에 이격제를 첨가하여 추가 다공성을 제공하고 세공 연결성을 향상시킬 수 있다. 이격제는 경화 후 제거되어 결합제의 분해 후 또는 소결 후에 구조체 안에 공극을 남긴다. 이격제는 경화 후 열분해, 또는 경화, 결합제의 분해 또는 소결 후 침출에 의해 제거될 수 있다. 이격제는 입자 또는 스캐폴드일 수 있다. 입자를 사용하는 경우, 이들을 혼합물의 나머지와 혼합한다. 한 비제한적 예에서, 이격제는 혼합물과 혼합된 중합체 입자일 수 있다. 이 경우, 이격제 농도는 약 5 내지 50 중량％, 바람직하게는 10 내지 30 중량％로 다양할 수 있다. 스캐폴드를 사용하는 경우, 그의 다공성 구조체는 다공성 물질을 제조하기 위해 사용된 혼합물로 충전된다. 스캐폴드는, 예를 들어 혼합물로 충전될 수 있고 열분해 또는 침출에 의해 제거될 수 있는 중합체 발포체이다.In other variations, spacers may be added to the mixture to provide additional porosity and improve pore connectivity. The spacer is removed after curing to leave voids in the structure after decomposition or sintering of the binder. The spacer may be removed by pyrolysis after curing or by leaching after curing, decomposition or binder sintering of the binder. The spacer may be a particle or a scaffold. If particles are used, they are mixed with the rest of the mixture. In one non-limiting example, the spacer can be polymer particles mixed with the mixture. In this case, the spacer concentration may vary from about 5 to 50% by weight, preferably from 10 to 30% by weight. When using a scaffold, its porous structure is filled with the mixture used to make the porous material. Scaffolds are polymeric foams that can be filled, for example, with a mixture and removed by pyrolysis or leaching.

또한, 추가 결합제를 혼합물 중에 0.05 중량％ 내지 5 중량％, 바람직하게는 0.05 중량％ 내지 1 중량％의 다양한 양으로 첨가하는 것도 고려된다. 이 추가 결합제는 일반적으로 최종 생성물이 분리 및/또는 더스팅되는 경향이 약해지도록 하는 방식으로 혼합물의 상이한 구성성분들을 함께 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 추가 결합제는 무기 입자와 결합제의 혼합 전, 결합제 첨가 후, 윤활제 첨가 후, 유동화제 첨가 후 또는 이들 구성성분의 임의의 조합물의 첨가 후, 혼합 절차의 상이한 단계에서 첨가될 수 있다. 어떤 혼합 기술을 사용하든지간에, 얻어지는 생성물은 경화성 혼합물이어야 한다.It is also contemplated to add additional binders in varying amounts of 0.05% to 5%, preferably 0.05% to 1% by weight in the mixture. This additional binder may generally be used to join the different components of the mixture together in such a way that the tendency of the final product to separate and / or dust is weakened. Additional binders may be added at different stages of the mixing procedure prior to mixing the inorganic particles with the binder, after the addition of the binder, after the addition of the lubricant, after the addition of the glidant, or after the addition of any combination of these components. Whatever mixing technique is used, the resulting product must be a curable mixture.

얻어지는 혼합물은 성형, 침착, 적층 또는 압출과 같은 방법을 사용함으로써 형상화될 수 있다. 그 후, 결합제가 아직 액체형, 겔형 또는 반액체형이 아닌 경우 결합제를 용융시키고, 혼합물의 경화를 개시하기에 적당한 온도에서 생성물을 가열한다. 선택적으로, 혼합물의 가열 전 또는 동안에 혼합물에 압력을 적용할 수 있다.The resulting mixture can be shaped by using methods such as molding, deposition, lamination or extrusion. Thereafter, if the binder is not yet liquid, gel or semi-liquid, the binder is melted and the product is heated at a temperature suitable for initiating curing of the mixture. Optionally, pressure may be applied to the mixture before or during heating of the mixture.

얻어지는 개포형 다공성 물질의 다공성 및 구조는 무기 입자의 입자 크기, 형상, 밀도 및 함량; 결합제의 함량 및 점도 뿐만 아니라, 가공 조건에 좌우될 것이다. 그러나, 대부분의 경우 상기 물질은 2가지 세공 군, 즉 제1 세공 군 및 제2 세공 군을 가질 것이다. 제1 세공 군의 평균 세공 크기는 약 20 ㎛ 내지 약 200 ㎛ 범위, 바람직하게는 약 40 ㎛ 내지 약 150 ㎛ 범위, 가장 바람직하게는 약 60 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 범위이다. 각각의 경우, 표준 편차는 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 범위이다. 제1 세공 크기 군은 금속 다공성 구조체의 공극 부피의 약 50％ 내지 약 80％를 구성한다. 제2 세공 군의 평균 세공 크기는 약 250 ㎚ 내지 약 15 ㎛ 범위, 바람직하게는 약 500 ㎚ 내지 약 15 ㎛ 범위, 가장 바람직하게는 약 500 ㎚ 내지 약 10 ㎛ 범위이다. 각각의 경우, 표준 편차는 약 200 ㎚ 내지 약 10 ㎛ 범위이다. 제2 세공 크기 군은 금속 다공성 구조체의 공극 부피의 약 20％ 내지 약 50％를 구성한다. 모세관 반경은 상기 두 세공 군의 평균일 것이며, 이에 따라 평균적으로, 제2 세공 군으로 인해 비교적 작다. 제1 세공 군은 높은 투과성을 초래할 것이다. 따라서, 구조체는 높은 투과성 및 작은 모세관 반경을 제공하여 펌핑 속도를 빠르게 한다. The porosity and structure of the resulting open cell porous material can be determined by the particle size, shape, density and content of the inorganic particles; It will depend on the content and viscosity of the binder as well as the processing conditions. However, in most cases the material will have two pore groups, a first pore group and a second pore group. The average pore size of the first pore group ranges from about 20 μm to about 200 μm, preferably from about 40 μm to about 150 μm, most preferably from about 60 μm to about 100 μm. In each case, the standard deviation ranges from about 10 μm to about 100 μm. The first pore size group constitutes about 50% to about 80% of the pore volume of the metal porous structure. The average pore size of the second pore group ranges from about 250 nm to about 15 μm, preferably from about 500 nm to about 15 μm, most preferably from about 500 nm to about 10 μm. In each case, the standard deviation ranges from about 200 nm to about 10 μm. The second pore size group constitutes about 20% to about 50% of the pore volume of the metal porous structure. The capillary radius will be the average of the two pore groups and, on average, are relatively small due to the second pore group. The first group of pores will result in high permeability. Thus, the structure provides high permeability and small capillary radius to speed up the pumping speed.

상기 물질을 주형에서 경화시켜 3차원 다공성 구조체를 제공할 수 있다. 혼합물을 기재 위 또는 기재 안에서 경화시켜 코팅물 또는 복합 구조체를 제조할 수 있다. 경화는 예를 들어 플레이트 위, 로드(rod) 위, 튜브(tube) 또는 실린더의 내부 또는 외부에서, 다른 다공성 구조체 (예를 들어, 메쉬, 비드, 발포체) 또는 임의의 다른 기재 안 또는 그 위에서 수행될 수 있다. 상기 물질은 경화, 결합제의 분해, 또는 소결 후 가공될 수 있다. The material may be cured in a mold to provide a three-dimensional porous structure. The mixture can be cured on or in a substrate to produce a coating or composite structure. Curing is carried out, for example, on a plate, on a rod, inside or outside a tube or cylinder, in or on another porous structure (eg mesh, beads, foam) or any other substrate. Can be. The material can be processed after curing, decomposition of the binder, or sintering.

가변 조성의 혼합물을 사용하여 경사기능 재료(functionally graded material)를 제조할 수 있다. 경사층상 구조체는 예를 들어, 상이한 조성으로 혼합물의 층을 침착시킴으로써 제조할 수 있다. 또한, 경사기능 재료는 물질의 경화 및 세공 크기 분포를 조절하기 위해, 경화 동안 열 구배를 조절함으로써 제조될 수 있다.Mixtures of varying compositions can be used to make functionally graded materials. Inclined layered structures can be prepared, for example, by depositing layers of the mixture in different compositions. In addition, the warp functional material can be prepared by adjusting the thermal gradient during curing to control the curing and pore size distribution of the material.

선택적으로, 경화된 구조체의 기계적 강도는 결합제의 분해, 및 소결 전에 방사선 조사 또는 광노출과 같은 외부 지원 가교 기술을 사용하여 추가로 증가시킬 수 있다.Optionally, the mechanical strength of the cured structure can be further increased using external assisted crosslinking techniques such as irradiation or light exposure prior to decomposition of the binder and sintering.

경화 및 선택적 가교 후, 결합제를 분해시키기에 충분히 높은 온도에서 경화된 혼합물을 처리한다. 열 처리의 분위기 (산소의 존재 또는 부재), 기간 및 온도는 바람직하게는 결합제가 완전히 분해되도록 하는 것이어야 한다. 결합제의 분해는 바람직하게는 경화된 혼합물의 3차원 구조체를 악화시키지 않아야 한다. 결합제 분해 도중 발생한 기체의 압력이 너무 높은 경우, 여전히 금속적으로 결합된 구조체 중 크래킹 또는 상기 구조체의 붕괴가 일어날 수 있다. 열 처리 동안의 산화 또는 환원 조건은 결합제 분해를 최적화하기 위해 선택될 수 있다. 분해 후, 경화된 구조체는 개포형 금속 (보통 산화된 금속), 및/또는 금속 합금 (보통 산화된 금속 합금), 및/또는 세라믹 물질 입자로 이루어진다.After curing and selective crosslinking, the cured mixture is treated at a temperature high enough to degrade the binder. The atmosphere (present or absence of oxygen), duration and temperature of the heat treatment should preferably be such that the binder is completely degraded. Degradation of the binder should preferably not deteriorate the three-dimensional structure of the cured mixture. If the pressure of the gas generated during binder decomposition is too high, cracking or collapse of the structure may still occur in the metallized structure. Oxidation or reduction conditions during heat treatment can be selected to optimize binder degradation. After decomposition, the cured structure consists of an open cell metal (usually oxidized metal), and / or metal alloy (usually oxidized metal alloy), and / or ceramic material particles.

소결 (금속적 결합)은 결합제 분해 이후에 수행되어 경화된 혼합물의 무기 입자 사이에 결합을 생성한다. 소결 조건 (온도, 시간 및 분위기)은 무기 입자가 용융되어 그들 사이에 결합을 생성하지 않도록 하는 것이어야 하며; 조건은 상기 물질 입자가 고체상 확산에 의해 주로 생성된 결합을 통해 서로 부착하여 이들 입자 간에 강한 금속적 접합을 형성하도록 하는 것이어야 한다. 효과적인 고체상 확산은 상기 물질 입자가 그의 용융 온도보다 약간 낮은 온도에서 특정 시간 동안 가열되는 경우에 상기 물질 입자들 간에 일어난다. 소결은 일반적으로 구조체 위의 표면 산화물의 형성을 회피하고 소결 이전에 존재하던 산화물을 감소시키기 위해 금속 입자에 대해 환원 분위기에서 수행된다.Sintering (metallic bonding) is performed after binder decomposition to create bonds between the inorganic particles of the cured mixture. Sintering conditions (temperature, time and atmosphere) should be such that the inorganic particles do not melt to form bonds between them; The conditions should be such that the material particles adhere to each other through bonds produced primarily by solid phase diffusion to form strong metallic bonds between these particles. Effective solid phase diffusion occurs between the material particles when the material particles are heated for a certain time at a temperature slightly below their melting temperature. Sintering is generally performed in a reducing atmosphere on the metal particles to avoid the formation of surface oxides on the structure and to reduce the oxides that existed before sintering.

기계적 강도는 용도에 따라 조절할 수 있다. 무기 입자의 크기, 성질 및/또는 물리적 상태 및 결합제 함량의 선택은 제조된 개포형 다공성 물질의 물리적 특성 (예를 들어, 기계적 강도)에 상당한 영향을 줄 것이다.Mechanical strength can be adjusted according to the use. The choice of the size, nature and / or physical state and binder content of the inorganic particles will have a significant impact on the physical properties (eg mechanical strength) of the prepared open cell porous material.

제조된 다공성 물질에 대해 추가 처리를 수행할 수 있다. 구조체의 내부 표면은 예를 들어, 열 처리, 화학적 처리, 또는 현 수준의 각종 침착 기술을 사용한 코팅물의 침착에 의해 개질될 수 있다. 구조체의 외부 표면은 예를 들어, 스탬핑, 에칭, 엠보싱 또는 홈파기 기술, 및 현 수준의 표면 코팅 기술에 의해 개질될 수 있다. 구조체는 현 수준의 여러 기술, 예컨대 확산 결합, 압입 끼워맞춤(press fitting), 용접, 브레이징, 소결 또는 접착을 사용하여 다른 생성물 및/또는 다른 구조체와 통합될 수 있다. 본 발명은 이렇게 제한되지는 않는다.Further processing can be performed on the prepared porous material. The inner surface of the structure can be modified, for example, by heat treatment, chemical treatment, or deposition of the coating using various deposition techniques at the current level. The outer surface of the structure can be modified by, for example, stamping, etching, embossing or grooving techniques, and current surface coating techniques. The structure may be integrated with other products and / or other structures using various techniques at the present level, such as diffusion bonding, press fitting, welding, brazing, sintering or bonding. The present invention is not so limited.

실시예 1Example 1

제1 특정 실시예에서, 구리 (Cu)를 기재 물질로 하는 금속 개포형 다공성 구조체를 아래 표에 나타낸 성분 조합을 갖는 혼합물로부터 제조하였다.In a first specific example, a metal lobbed porous structure based on copper (Cu) was prepared from a mixture having the component combinations shown in the table below.

무기 입자Inorganic particles 결합제Binder Cu 분말Cu powder 페놀계 수지Phenolic Resin 70 중량％70 wt% 30 중량％30 wt%

혼합물이 균질해질 때까지 여러 구성성분을 함께 건식-혼합하였다. 혼합 후, 혼합물을 주형에 붓고, 공기 중 110℃에서 2시간 동안 경화하였다. 경화 후, 결합제 분해를 위해 상기 물질을 건조 공기 흐름 하에 4시간 동안 650℃의 노 안에 두었다. 최종적으로, 상기 물질을 75％ Ar/25％ H2 분위기에서 1000℃에서 2시간 동안 소결하였다 (구리의 용융 온도: 1080℃).The various components were dry-mixed together until the mixture was homogeneous. After mixing, the mixture was poured into a mold and cured at 110 ° C. for 2 hours in air. After curing, the material was placed in a furnace at 650 ° C. for 4 hours under a dry air stream for binder degradation. Finally, the material was sintered at 1000 ° C. for 2 hours in a 75% Ar / 25% H 2 atmosphere (melting temperature of copper: 1080 ° C.).

실시예 2Example 2

제2 특정 실시예에서, 니켈 (Ni)을 기재 물질로 하는 금속 개포형 다공성 구조체를 아래 표에 나타낸 성분 조합을 갖는 혼합물로부터 제조하였다.In a second specific example, a metal canal porous structure based on nickel (Ni) was prepared from a mixture having the component combinations shown in the table below.

무기 입자Inorganic particles 결합제Binder Ni 분말Ni powder 페놀계 수지Phenolic Resin 70 중량％70 wt% 30 중량％30 wt%

혼합물이 균질해질 때까지 여러 구성성분을 함께 건식-혼합하였다. 혼합 후, 혼합물을 주형에 붓고, 공기 중 110℃에서 2시간 동안 경화하였다. 경화 후, 결합제 분해를 위해 상기 물질을 건조 공기 흐름 하에 4시간 동안 650℃의 노 안에 두었다. 최종적으로, 상기 물질을 75％ Ar/25％ H2 분위기에서 1300℃에서 2시간 동안 소결하였다.The various components were dry-mixed together until the mixture was homogeneous. After mixing, the mixture was poured into a mold and cured at 110 ° C. for 2 hours in air. After curing, the material was placed in a furnace at 650 ° C. for 4 hours under a dry air stream for binder degradation. Finally, the material was sintered at 1300 ° C. for 2 hours in a 75% Ar / 25% H 2 atmosphere.

실시예 3Example 3

제3 특정 실시예에서, 철 (Fe)을 기재 물질로 하는 금속 개포형 다공성 구조체를 아래 표에 나타낸 성분 조합을 갖는 혼합물로부터 제조하였다.In a third specific example, a metal lobbed porous structure based on iron (Fe) was prepared from a mixture having the component combinations shown in the table below.

무기 입자Inorganic particles 결합제Binder Fe 분말Fe powder 페놀계 수지Phenolic Resin 70 중량％70 wt% 30 중량％30 wt%

혼합물이 균질해질 때까지 여러 구성성분을 함께 건식-혼합하였다. 혼합 후, 혼합물을 주형에 붓고, 공기 중 110℃에서 2시간 동안 경화하였다. 경화 후, 결합제 분해를 위해 상기 물질을 건조 공기 흐름 하에 4시간 동안 650℃의 노 안에 두었다. 최종적으로, 상기 물질을 75％ Ar/25％ H2 분위기에서 1400℃에서 2시간 동안 소결하였다.The various components were dry-mixed together until the mixture was homogeneous. After mixing, the mixture was poured into a mold and cured at 110 ° C. for 2 hours in air. After curing, the material was placed in a furnace at 650 ° C. for 4 hours under a dry air stream for binder degradation. Finally, the material was sintered at 1400 ° C. for 2 hours in a 75% Ar / 25% H 2 atmosphere.

실시예Example 4 4

제4 특정 실시예에서, 구리 (Cu)를 기재 물질로 하는 금속 개포형 다공성 구조체를 아래 표에 나타낸 성분 조합을 갖는 혼합물로부터 제조하였다.In a fourth specific example, a metal lobbed porous structure based on copper (Cu) was prepared from a mixture having the component combinations shown in the table below.

무기 입자Inorganic particles 결합제Binder 브레이징제Brazing agent Cu 분말Cu powder 페놀계 수지Phenolic Resin 72％ Ag 및 28％ Cu72% Ag and 28% Cu 60 중량％60 wt% 30 중량％30 wt% 10 중량％10 wt%

혼합물이 균질해질 때까지 여러 구성성분을 함께 건식-혼합하였다. 혼합 후, 혼합물을 주형에 붓고, 공기 중 110℃에서 2시간 동안 경화하였다. 경화 후, 결합제 분해를 위해 상기 물질을 건조 공기 흐름 하에 4시간 동안 650℃의 노 안에 두었다. 최종적으로, 상기 물질을 75％ Ar/25％ H2 분위기에서 785℃에서 1시간 동안 브레이징하였다.The various components were dry-mixed together until the mixture was homogeneous. After mixing, the mixture was poured into a mold and cured at 110 ° C. for 2 hours in air. After curing, the material was placed in a furnace at 650 ° C. for 4 hours under a dry air stream for binder degradation. Finally, the material was brazed at 785 ° C. for 1 hour in 75% Ar / 25% H 2 atmosphere.

다양한 실시형태를 예시하였지만, 이는 본 발명의 설명을 목적으로 하는 것으로 본 발명을 제한하지 않는다. 여러 변형은 당업자에게 명백할 것이며, 첨부하는 특허청구범위에 더 자세히 규정된 본 발명의 범위 내이다.While various embodiments have been illustrated, these are for illustrative purposes and do not limit the invention. Many modifications will be apparent to those skilled in the art and are within the scope of the invention as defined in more detail in the appended claims.

Claims (40)

a) i) 제1 용융 온도를 갖는 제1 소정량의 무기 입자, 및
ii) 제1 용융 온도보다 낮은 분해 온도를 갖는 제2 소정량의 결합제를 포함하고,
iii) 발포제가 부재하는,
건조 유동성 분말 혼합물을 제공하고;
b) 결합제의 분해 온도보다 낮은 온도로 혼합물을 가열하여 적어도 결합제를 경화시켜 고체 구조체를 수득하고;
c) 고체 구조체를 적어도 결합제의 분해 온도로 가열하여 결합제를 분해시키고 비금속적으로 결합된 개포형 다공성 구조체를 수득하고;
d) 비금속적으로 결합된 개포형 다공성 구조체를, 제1 용융 온도보다 낮고 무기 입자를 금속적으로 결합시키기에 충분한 온도로 가열하여, 금속적으로 결합된 개포형 다공성 고체 구조체를 수득하는 것을 포함하는, 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.a) i) a first predetermined amount of inorganic particles having a first melting temperature, and
ii) a second predetermined amount of binder having a decomposition temperature lower than the first melting temperature,
iii) absence of a blowing agent,
Providing a dry flowable powder mixture;
b) heating the mixture to a temperature below the decomposition temperature of the binder to cure at least the binder to obtain a solid structure;
c) heating the solid structure to at least the decomposition temperature of the binder to decompose the binder and obtain a nonmetallic bonded vesicular porous structure;
d) heating the nonmetallic bonded open cell porous structure to a temperature below the first melting temperature and sufficient to metallically bind the inorganic particles to obtain a metal bound cell open porous solid structure. , Method for producing an open cell porous structure. 제1항에 있어서, 제1 소정량이 혼합물의 총 중량의 약 10 중량％ 내지 약 90 중량％인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first predetermined amount is from about 10% to about 90% by weight of the total weight of the mixture. 제2항에 있어서, 제1 소정량이 혼합물의 총 중량의 약 55 중량％ 내지 약 80 중량％인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 2 wherein the first predetermined amount is from about 55% to about 80% by weight of the total weight of the mixture. 제3항에 있어서, 제1 소정량이 혼합물의 총 중량의 약 60 중량％ 내지 약 75 중량％인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the first predetermined amount is from about 60% to about 75% by weight of the total weight of the mixture. 제3항에 있어서, 제2 소정량이 혼합물의 총 중량의 약 20 중량％ 내지 약 35 중량％인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 3 wherein the second predetermined amount is from about 20% to about 35% by weight of the total weight of the mixture. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 입자가 세라믹 입자로 본질적으로 구성된 것인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.6. The method of claim 1, wherein the inorganic particles consist essentially of ceramic particles. 7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 입자가 금속성 입자로 본질적으로 구성된 것인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.6. The method according to claim 1, wherein the inorganic particles consist essentially of metallic particles. 7. 제7항에 있어서, 1종 이상의 전이 금속이 스칸듐, 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 하프늄, 탄탈, 텅스텐, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 전이 금속인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 7, wherein the one or more transition metals are selected from scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, yttrium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, silver, hafnium, tantalum, A method for producing an open cell porous structure which is at least one transition metal selected from the group consisting of tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum and gold. 제7항에 있어서, 금속성 입자가 구리, 니켈, 철, 티타늄, 구리-기재 합금 입자, 니켈-기재 합금 입자, 철-기재 합금 입자, 티타늄-기재 합금 입자 및 구리-기재 합금 입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속성 입자인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 7, wherein the metallic particles are from the group consisting of copper, nickel, iron, titanium, copper-based alloy particles, nickel-based alloy particles, iron-based alloy particles, titanium-based alloy particles and copper-based alloy particles. A method for producing an open cell porous structure which is at least one metallic particle selected. 제7항에 있어서, 금속성 입자가 구리 및 구리-기재 합금 입자 중 적어도 하나인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.8. The method of claim 7, wherein the metallic particles are at least one of copper and copper-based alloy particles. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 입자가 코팅된 입자로 본질적으로 구성된 것인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the inorganic particles consist essentially of coated particles. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제가 경화제의 도움으로 경화되는 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the binder is cured with the aid of a curing agent. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제가 열경화성 수지인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method for producing an open cell porous structure according to any one of claims 1 to 12, wherein the binder is a thermosetting resin. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제가 열가소성 중합체인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the binder is a thermoplastic polymer. 제14항에 있어서, 열가소성 중합체가 경화제, 방사선 조사 가교 처리 및 광노출 가교 처리 중 하나의 도움으로 경화되는 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.15. The method of claim 14, wherein the thermoplastic polymer is cured with the help of one of a curing agent, radiation crosslinking treatment and photoexposure crosslinking treatment. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합물이, 분리(segregation) 및 더스팅(dusting)을 최소화하고 혼합물의 유동성을 개선하도록 조정된 1종 이상의 추가 작용제를 추가로 포함하는 것인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the mixture further comprises one or more additional agents adjusted to minimize segregation and dusting and improve the flowability of the mixture. Method for producing an open cell porous structure. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b), c) 또는 d)에서 혼합물의 가열 전 및 동안 중 적어도 한 과정에서 혼합물에 압력을 적용하는 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.The method of claim 1, wherein pressure is applied to the mixture in at least one of before and during heating of the mixture in steps b), c) or d). 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 가열하기 전에 혼합물을 형상화하는 단계를 추가로 포함하는 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.18. The method of any one of claims 1 to 17, further comprising shaping the mixture prior to heating. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 기재를 제공하는 것을 추가로 포함하며, 가열하기 전에 기재 위에 혼합물을 위치시키는 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.19. The method of any one of claims 1 to 18, further comprising providing a substrate and placing the mixture on the substrate prior to heating. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합물이 1종 이상의 이격제(spacing agent)를 추가로 포함하는 것인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.20. The method of claim 1, wherein the mixture further comprises one or more spacing agents. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 비금속적으로 결합된 개포형 다공성 구조체를, 제1 용융 온도보다 낮고 무기 입자를 금속적으로 결합시키기에 충분한 온도로 가열하여, 개포형 다공성 고체 구조체를 수득하는 것이,
비금속적으로 결합된 개포형 다공성 구조체를, 제1 용융 온도보다 낮고 무기 입자를 소결시키기에 충분한 온도로 가열하여, 개포형 다공성 고체 구조체를 수득하는 것을 포함하는 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.21. The open cell porous solid according to any one of claims 1 to 20, wherein the open cell porous structure bonded to the nonmetallic is heated to a temperature lower than the first melting temperature and sufficient to metal bond the inorganic particles. To obtain the structure,
A method of making a clamshell porous structure comprising heating the nonmetallic bonded clamshell porous structure to a temperature below the first melting temperature and sufficient to sinter the inorganic particles to obtain a clamshell porous solid structure. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합물이 무기 입자를 금속적으로 결합시키기 위한 브레이징제(brazing agent)를 추가로 포함하는 것인 개포형 다공성 구조체의 제조 방법.21. The method of claim 1, wherein the mixture further comprises a brazing agent for metallicly bonding the inorganic particles. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조된 개포형 다공성 구조체.Open cell-type porous structure prepared according to the method according to any one of claims 1 to 22. 제1 용융 온도를 갖는 제1 소정량의 무기 입자; 및
제1 용융 온도보다 낮은 분해 온도를 갖는 제2 소정량의 결합제
를 포함하는, 개포형 다공성 구조체 제조용 건조 유동성 분말 혼합물.A first predetermined amount of inorganic particles having a first melting temperature; And
A second predetermined amount of binder having a decomposition temperature lower than the first melting temperature
A dry flowable powder mixture for preparing an open cell porous structure comprising a. 제24항에 있어서, 제1 소정량이 혼합물의 총 중량의 약 10 중량％ 내지 약 90 중량％인 혼합물.The mixture of claim 24 wherein the first predetermined amount is from about 10% to about 90% by weight of the total weight of the mixture. 제25항에 있어서, 제1 소정량이 혼합물의 총 중량의 약 55 중량％ 내지 약 80 중량％인 혼합물.The mixture of claim 25 wherein the first predetermined amount is from about 55% to about 80% by weight of the total weight of the mixture. 제26항에 있어서, 제1 소정량이 혼합물의 총 중량의 약 60 중량％ 내지 약 75 중량％인 혼합물.The mixture of claim 26, wherein the first predetermined amount is from about 60% to about 75% by weight of the total weight of the mixture. 제26항에 있어서, 제2 소정량이 혼합물의 총 중량의 약 20 중량％ 내지 약 35 중량％인 혼합물.The mixture of claim 26 wherein the second predetermined amount is from about 20% to about 35% by weight of the total weight of the mixture. 제24항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 입자가 세라믹 입자로 본질적으로 구성된 것인 혼합물.29. The mixture of any one of claims 24 to 28, wherein the inorganic particles consist essentially of ceramic particles. 제24항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 입자가 금속성 입자로 본질적으로 구성된 것인 혼합물.29. The mixture of any of claims 24-28, wherein the inorganic particles consist essentially of metallic particles. 제30항에 있어서, 1종 이상의 전이 금속이 스칸듐, 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 하프늄, 탄탈, 텅스텐, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 전이 금속인 혼합물.The method of claim 30, wherein the one or more transition metals are selected from scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, yttrium, zirconium, niobium, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, silver, hafnium, tantalum, A mixture which is a transition metal selected from the group consisting of tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum and gold. 제30항에 있어서, 금속성 입자가 구리, 니켈, 철, 티타늄, 구리-기재 합금 입자, 니켈-기재 합금 입자, 철-기재 합금 입자 및 티타늄-기재 합금 입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속성 입자인 혼합물.The metallic particle of claim 30, wherein the metallic particles are selected from the group consisting of copper, nickel, iron, titanium, copper-based alloy particles, nickel-based alloy particles, iron-based alloy particles, and titanium-based alloy particles. Mixtures that are particles. 제30항에 있어서, 금속성 입자가 구리 및 구리-기재 합금 입자 중 하나인 혼합물.The mixture of claim 30 wherein the metallic particles are one of copper and copper-based alloy particles. 제24항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 입자가 코팅된 입자로 본질적으로 구성되는 혼합물.34. The mixture of any of claims 24 to 33, wherein the inorganic particles consist essentially of the coated particles. 제24항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제를 경화시키는 것을 돕기 위한 경화제를 추가로 포함하는 혼합물.35. The mixture of any one of claims 24 to 34, further comprising a curing agent to help cure the binder. 제24항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제가 열경화성 수지인 혼합물.36. The mixture of any of claims 24-35, wherein the binder is a thermosetting resin. 제24항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제가 열가소성 중합체인 혼합물.36. The mixture of any of claims 24-35, wherein the binder is a thermoplastic polymer. 제24항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 분리 및 더스팅을 최소화하고 혼합물의 유동성을 개선하도록 조정된 1종 이상의 추가 작용제를 추가로 포함하는 혼합물.38. The mixture of any one of claims 24 to 37, further comprising one or more additional agents adjusted to minimize separation and dusting and improve the flowability of the mixture. 제24항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 형상화, 성형 및 이형 중 적어도 하나를 돕기 위한 윤활제를 추가로 포함하는 혼합물.The mixture of claim 24, further comprising a lubricant to assist at least one of shaping, shaping and releasing. 제24항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 입자를 금속적으로 결합시키기 위한 브레이징제를 추가로 포함하는 혼합물.40. The mixture of any one of claims 24 to 39 further comprising a brazing agent for metallicly bonding the inorganic particles.
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