[发明专利]铝系多孔质体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有三维网络状结构的多孔质体，所述三维网络状结构具有连结成三维状的骨架且形成有介由前述骨架而连通成三维状的连通孔，尤其涉及骨架由铝或铝合金构成的铝系多孔质体及其制造方法。

背景技术

具有三维网络状结构的多孔质体可以用于使气体或液体等流体穿过连通孔且对这些流体进行过滤处理的过滤器（专利文献1、2等）、利用负载于骨架表面的催化剂对这些流体进行改质的催化剂用载体等（专利文献2等），所述三维网络状结构具有连结成三维状的骨架，并且介由该骨架而三维状地形成有连通孔。

这种具有三维网络状结构的多孔质体通过如下方法来制造：对具有连通孔的发泡树脂骨架表面进行导电化处理而实施电镀后，加热而对树脂进行分解去除的方法（专利文献3等）；在具有连通孔的发泡树脂中浸渍、喷雾有机高分子粘合剂与金属微小体的混炼物等而涂覆后，加热而对树脂进行分解去除且对金属微小体进行烧结的方法（专利文献1、2、4等）；对具有连通孔的发泡树脂的骨架表面赋予粘合性而使粉体附着后，加热而对树脂进行分解去除且对粉体进行烧结的方法（专利文献5等）。

这种具有三维网络状结构的多孔质体与流体接触的面积大，因此研究将其应用于热交换器的热交换部品（专利文献6等）。热交换器是使热有效地从高温物体向低温物体移动而用于加热、冷却用途的机器，通常使用液体、气体等流体作为热交换介质，通过对流体施加热（加热）或者从流体夺取热（冷却）来进行加热、冷却。在这种热交换器中，设置由导热率高的金属材料构成的散热片等而使其与流体的接触面积增加，从而提高了热交换的效率，但可以认为：若使用由导热率高的金属材料构成的具有三维网络状结构的多孔质体来代替散热片等，并使流体穿过其连通孔，则能够进一步提高导热率高的金属材料与流体的接触面积，因此，热交换的效率进一步变大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平05-339605号公报

专利文献2：日本特开平08-020831号公报

专利文献3：日本特开昭57-174484号公报

专利文献4：日本特公昭61-053417号公报

专利文献5：日本特开平06-235033号公报

专利文献6：日本特公平06-089376号公报。

发明内容

发明要解决的课题

但是，铝的质量轻且导热率高，因此期望将其应用于三维网络状结构多孔质体。然而，铝无法进行电镀，难以利用专利文献3那样的电镀来进行制造。

另外，如专利文献4那样，在具有连通孔的发泡树脂中浸渍或喷雾有机高分子粘合剂与铝粉末的混炼物等而涂覆后，在氢气气流中以520℃加热2小时而对树脂进行分解去除且对金属微小体进行烧结，在该方法中，铝粉末的表面具有稳固的氧化覆膜（氧化铝：Al₂O₃），在上述方法中即使进行烧结，也只是铝粉末中的极少一部分进行结合，仅能制造脆且强度极低的产物。

综上所述，本发明的目的在于提供铝系多孔质体及其制造方法，所述铝系多孔质体使用表面具有稳固的氧化覆膜的铝粉末和铝合金粉末，具备这些粉末稳固结合而具有充分强度的三维网络状结构。

用于解决问题的手段

本发明的铝系多孔质体的特征在于，其是具有连结成三维状的骨架且具有连通孔的三维网络状结构体，所述连通孔介由前述骨架而连通成三维状，前述骨架包含密度比为90%以上的铝或铝合金，并且铝的氧化物分散在前述骨架的内部。需要说明的是，本发明中的“铝”的定义是：Al为95质量%以上且余量由C、N等杂质组成，不含其它金属元素。

本发明的铝系多孔质体中，由于骨架内部的密度比为90%以上，因此，骨架的强度高，另外，通过向该骨架中分散铝的氧化物（氧化铝：Al₂O₃）而对铝基底进行强化，结果显示出更高的强度。