[发明专利]金属多孔体以及金属多孔体的制造方法

说明书

根据本发明的一个方面的金属多孔体具有三维网状结构的骨架，其中骨架内部为中空的并且由金属膜形成，并且金属膜包含钛金属或钛合金作为主要成分。

技术领域

本公开涉及金属多孔体以及用于制造金属多孔体的方法。本申请要求于2017年5月22日递交的日本专利申请No.2017-100734的优先权的权益，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

背景技术

钛为耐腐蚀性、耐热性和比强度优异的金属。然而，钛的生产成本昂贵并且难以冶炼和加工，这阻碍了钛的广泛使用。目前，作为利用钛和钛化合物的高耐腐蚀性、高强度和其他特性的方法之一，工业中正在使用例如化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)等的干式沉积。然而，这种干式沉积不能应用于复杂形状的基材。作为用于沉积钛从而解决该问题的方法，可以使用钛在熔融盐中的电沉积。

例如，日本专利待审查公开No.2015-193899(专利文献1)描述了通过使用添加有K₂TiF₆和TiO₂的KF-KCl的熔融盐浴，从而在Fe线的表面上形成Fe和Ti的合金膜。

还已知一种用于通过使用熔融盐浴在基材上析出高纯度钛金属的熔炼方法。例如，日本专利待审查公开No.08-225980(专利文献2)描述了一种用于通过使用添加有TiCl₄的NaCl浴作为熔融盐浴，从而在镍的表面上析出高纯度钛的方法。此外，日本专利待审查公开No.09-071890(专利文献3)描述了一种用于通过使用NaCl浴或Na-KCl浴在钛棒的表面上析出高纯度钛的方法。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利待审查公开No.2015-193899

专利文献2：日本专利待审查公开No.08-225980

专利文献3：日本专利待审查公开No.09-071890

发明内容

根据本发明的一个方面的金属多孔体为具有三维网状结构的骨架的金属多孔体。骨架的内部为中空的并且由金属膜形成，并且金属膜包含钛金属或钛合金作为主要成分。

根据本发明的一个方面的用于制造金属多孔体的方法用于制造根据本发明的一个方面的金属多孔体。该方法包括：准备包含碱金属卤化物和钛化合物的熔融盐浴的熔融盐浴准备步骤；将钛金属溶解在熔融盐浴中的溶解步骤；通过使用设置在溶解有钛金属的熔融盐浴中的阴极和阳极进行熔融盐电解，从而使钛金属在阴极的表面上电沉积的电解步骤；以及用酸或碱处理电沉积有钛金属的阴极的处理步骤。在溶解步骤中，钛金属的供应量至少为使熔融盐浴中的Ti⁴⁺通过归中反应而成为Ti³⁺所需要的最小量，其中该归中反应由下式(1)表示：

3Ti⁴⁺+Ti金属→4Ti³⁺(1)，并且

在电解步骤中，将具有三维网状结构的多孔基材用作阴极。

附图说明

图1为示意性地示出了根据本发明的实施方案的示例金属多孔体的局部截面的放大图；

图2为示出了在用于测量金属多孔体上的金属膜(钛金属膜)的平均膜厚度的方法中，在片状金属多孔体上定义的区域A至E的示意图；

图3为用扫描电子显微镜观察图2中金属多孔体的区域A的骨架的截面(沿图1中A-A线取得的截面)时的照片的示意图；

图4为示出了将图3所示的金属膜11(钛金属膜11)用扫描电子显微镜放大并观察时的示例视野(i)的示意图；

图5为示出了将图3所示的金属膜11(钛金属膜11)用扫描电子显微镜放大并观察时的示例视野(ii)的示意图；