JPH0483832A - 発泡金属の製造方法 - Google Patents
発泡金属の製造方法Info
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- JPH0483832A JPH0483832A JP19627790A JP19627790A JPH0483832A JP H0483832 A JPH0483832 A JP H0483832A JP 19627790 A JP19627790 A JP 19627790A JP 19627790 A JP19627790 A JP 19627790A JP H0483832 A JPH0483832 A JP H0483832A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/08—Alloys with open or closed pores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、発泡金属の製造方法に関する。
従来の発泡金属の製造方法としては、例えば鋳造、電気
メツキ、粉末焼結による方法が知られている。しかしな
がら、これらの方法はいずれもウレタンフオーム等の発
泡樹脂を用いて型取りし、型取り後に樹脂を焼却するか
或いは溶剤を用いて消去させる等の煩雑な製造工程が含
まれる。また、製造方法によっては、製造したポーラス
状の発泡金属が、不均質で重量が重い割りには強度に劣
ると共にその気孔率が低い。
メツキ、粉末焼結による方法が知られている。しかしな
がら、これらの方法はいずれもウレタンフオーム等の発
泡樹脂を用いて型取りし、型取り後に樹脂を焼却するか
或いは溶剤を用いて消去させる等の煩雑な製造工程が含
まれる。また、製造方法によっては、製造したポーラス
状の発泡金属が、不均質で重量が重い割りには強度に劣
ると共にその気孔率が低い。
［課題を解決するための手段］
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされ
たものであり、請求項（］）記載の発明の構成は、金属
粉粒体の間に、該金属粉粒体の溶解温度以下の沸点をも
つ介在物質を介在させて混合物となし、該混合物を該金
属粉粒体の溶解温度以上の溶解温度をもつ容器に気密に
収容し、微小重力状態において、該容器を昇温させて該
金属粉粒体及び該容器を溶解させると共に該介在物質を
気化させ、その後溶解金属を冷却固化させる発泡金属の
製造方法である。
たものであり、請求項（］）記載の発明の構成は、金属
粉粒体の間に、該金属粉粒体の溶解温度以下の沸点をも
つ介在物質を介在させて混合物となし、該混合物を該金
属粉粒体の溶解温度以上の溶解温度をもつ容器に気密に
収容し、微小重力状態において、該容器を昇温させて該
金属粉粒体及び該容器を溶解させると共に該介在物質を
気化させ、その後溶解金属を冷却固化させる発泡金属の
製造方法である。
また、請求項（２）記載の発明の構成は、金属粉粒体の
間に、該金属粉粒体の溶解温度以上の沸点をもつ介在！
ＩＩ！７１質を介在させて混合物となし、微小重力状態
において、該混合物を昇温させて該金属粉粒体を溶解さ
せると共に該介在物質を気化させ、その後溶解金属を冷
却固化させる発泡金属の製造方法である。
間に、該金属粉粒体の溶解温度以上の沸点をもつ介在！
ＩＩ！７１質を介在させて混合物となし、微小重力状態
において、該混合物を昇温させて該金属粉粒体を溶解さ
せると共に該介在物質を気化させ、その後溶解金属を冷
却固化させる発泡金属の製造方法である。
（作用〕
このような請求項（１）記載の発明によれば、金属粉粒
体及び介在物質からなる混合物を収容した気密な容器は
、例えば落下カプセル、航空機等の微小重力状態を付与
できる装置の加熱装置内に収容する。
体及び介在物質からなる混合物を収容した気密な容器は
、例えば落下カプセル、航空機等の微小重力状態を付与
できる装置の加熱装置内に収容する。
そして、微小重力状態を与えて金属粉粒体及び容器を加
熱溶融させる。この容器の溶融破壊によって内部に圧力
低下を生しるため、金属粉粒体の溶解温度以下の沸点を
もつ介在物質が急速に気化し、体積膨張を起こして溶解
した金属粉粒体を押し広げ、かつ微小重力状態であるの
で溶解巳た金属粉粒体中で−様な泡として存在する。つ
まり、熔融した金属粉粒体全体が介在物質の気化膨張に
伴って膨張する。次いで、溶融した金属粉粒体を微小重
力状態のままで冷却すれば、金属粉粒体がポーラス状を
なす発泡金属体に固化される。
熱溶融させる。この容器の溶融破壊によって内部に圧力
低下を生しるため、金属粉粒体の溶解温度以下の沸点を
もつ介在物質が急速に気化し、体積膨張を起こして溶解
した金属粉粒体を押し広げ、かつ微小重力状態であるの
で溶解巳た金属粉粒体中で−様な泡として存在する。つ
まり、熔融した金属粉粒体全体が介在物質の気化膨張に
伴って膨張する。次いで、溶融した金属粉粒体を微小重
力状態のままで冷却すれば、金属粉粒体がポーラス状を
なす発泡金属体に固化される。
そして、介在物質の介在量又は気化膨張率の選択により
、任意の気孔率を有する発泡金属を製造することが可能
である。更に、金属粉粒体の粉粒の径を適当に選択する
ことにより、気孔の径を任意に制御することが可能であ
る。なお、ここでの微小重力状態には、無重力状態を含
むものである。
、任意の気孔率を有する発泡金属を製造することが可能
である。更に、金属粉粒体の粉粒の径を適当に選択する
ことにより、気孔の径を任意に制御することが可能であ
る。なお、ここでの微小重力状態には、無重力状態を含
むものである。
また、請求項（２）記載の発明によれば、混合物を昇温
させて金属粉粒体を溶解させ、金属粉粒体の熔解と同時
又は溶解後に、金属粉粒体の熔解温度以上の沸点をもつ
介在物質を気化させ、その後溶解金属を冷却固化させる
。これにより、介在物質が体積膨張を起こして溶解した
金属粉粒体を押し広げ、かつ溶解した金属粉粒体中で−
様な泡として存在するようになるので、微小重力状態の
ままで溶解金属を冷却固化させれば、ポーラス状をなす
発泡金属体が形成される。これらの各工程は、微小重力
状態において与えるので、溶解した金属粉粒体の重力に
基づく移動を生ずることはない。
させて金属粉粒体を溶解させ、金属粉粒体の熔解と同時
又は溶解後に、金属粉粒体の熔解温度以上の沸点をもつ
介在物質を気化させ、その後溶解金属を冷却固化させる
。これにより、介在物質が体積膨張を起こして溶解した
金属粉粒体を押し広げ、かつ溶解した金属粉粒体中で−
様な泡として存在するようになるので、微小重力状態の
ままで溶解金属を冷却固化させれば、ポーラス状をなす
発泡金属体が形成される。これらの各工程は、微小重力
状態において与えるので、溶解した金属粉粒体の重力に
基づく移動を生ずることはない。
（実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１〜３図は、本発明の実施に使用される装置の１例を
示す。図中において符号ｌは、容器であり、具体的には
鉛製の有底管体である。この容器Ｉ内に、金属粉粒体２
及び介在物質３からなる混合物４を収容しである。金属
粉粒体２は、具体的には容器１と同一の溶解温度をもつ
粉末鉛であり、この金属粉粒体２の間に、金属粉粒体２
の溶解温度以下の温度の沸点をもつ介在物質３を浸透介
在させて混合物４を形成しである。介在物質３としてこ
の実施例にあっては水を採用したが、金属粉粒体２と化
学反応を生じて合金その他の不純物を形成することのな
い物質であればよく、低融点金属の他、各種の有機、無
機物質を用いることができる。
示す。図中において符号ｌは、容器であり、具体的には
鉛製の有底管体である。この容器Ｉ内に、金属粉粒体２
及び介在物質３からなる混合物４を収容しである。金属
粉粒体２は、具体的には容器１と同一の溶解温度をもつ
粉末鉛であり、この金属粉粒体２の間に、金属粉粒体２
の溶解温度以下の温度の沸点をもつ介在物質３を浸透介
在させて混合物４を形成しである。介在物質３としてこ
の実施例にあっては水を採用したが、金属粉粒体２と化
学反応を生じて合金その他の不純物を形成することのな
い物質であればよく、低融点金属の他、各種の有機、無
機物質を用いることができる。
このように混合物４を均質に収容した容器１は、開口部
を締具５によって気密に閉塞し、第２図に示すように落
下カプセル６内に移動不可能に取付ける。落下カプセル
６の密閉空間６ａ内には、第１． ２図に示すように断
熱材７の内部に加熱装置であるヒータ８を装備して電気
炉を形成してあり、この断熱材７及びヒータ８は、例え
ば２分割されてそれぞれ外側（図中にてχ方向）に容易
にスライド可能な構造とし、介在物質３の気化に伴う容
積増大を阻害しないようになっている。６ｂは、電源及
び制御器を示す。
を締具５によって気密に閉塞し、第２図に示すように落
下カプセル６内に移動不可能に取付ける。落下カプセル
６の密閉空間６ａ内には、第１． ２図に示すように断
熱材７の内部に加熱装置であるヒータ８を装備して電気
炉を形成してあり、この断熱材７及びヒータ８は、例え
ば２分割されてそれぞれ外側（図中にてχ方向）に容易
にスライド可能な構造とし、介在物質３の気化に伴う容
積増大を阻害しないようになっている。６ｂは、電源及
び制御器を示す。
次に、作用について説明する。
金属粉粒体２及び介在物質３からなる混合物４を収容し
た容器１は、落下カプセル６のヒータ８内に収容し、予
め、金属粉粒体２が溶解する温度よりも若干（１０°Ｃ
程度）低い温度にまで加熱し、その温度を保持させであ
る。このような落下カプセル６は、第３図に示すように
地表面ＧＬに設置した砂箱９内の砂１０から適当高さｈ
（実際には５０ｒｒ＋）にまで吊り上げ、その後落下カ
プセル６を切り離して自由落下させる。
た容器１は、落下カプセル６のヒータ８内に収容し、予
め、金属粉粒体２が溶解する温度よりも若干（１０°Ｃ
程度）低い温度にまで加熱し、その温度を保持させであ
る。このような落下カプセル６は、第３図に示すように
地表面ＧＬに設置した砂箱９内の砂１０から適当高さｈ
（実際には５０ｒｒ＋）にまで吊り上げ、その後落下カ
プセル６を切り離して自由落下させる。
この落下カプセル６の切り離し直後にヒータ８を使用し
て金属粉粒体２及び容器１を加熱溶融させ、その後ヒー
タ８への通電を停止する。この容器１の溶融破壊によっ
て内部に圧力低下を生しるため、金属粉粒体２の溶解温
度以下の温度の沸点をもつ介在物質３が象、速に気化し
、体積膨張を起こして熔解した金属粉粒体２を押し広げ
、かつ微小重力状態であるので溶解した金属粉粒体２中
で−様な泡として存在する。つまり、微小重力状態の中
で、溶融した金属粉粒体２が重力に基づいてほとんど移
動することなく、介在物質３の気化膨張に伴って全体的
に膨張する。この膨張時には、断熱材７及びヒータ８が
、金属粉粒体２全体の膨張を阻害させないように考慮す
ると共に、断熱材７の外側の冷気をヒータ８内に導入さ
れることを促し、溶融した金属粉粒体２を急速に冷却固
化させる。これにより、金属粉粒体２がポーラス状をな
す発泡金属体に形成される。この容器１の形状が成形型
としても機能する。
て金属粉粒体２及び容器１を加熱溶融させ、その後ヒー
タ８への通電を停止する。この容器１の溶融破壊によっ
て内部に圧力低下を生しるため、金属粉粒体２の溶解温
度以下の温度の沸点をもつ介在物質３が象、速に気化し
、体積膨張を起こして熔解した金属粉粒体２を押し広げ
、かつ微小重力状態であるので溶解した金属粉粒体２中
で−様な泡として存在する。つまり、微小重力状態の中
で、溶融した金属粉粒体２が重力に基づいてほとんど移
動することなく、介在物質３の気化膨張に伴って全体的
に膨張する。この膨張時には、断熱材７及びヒータ８が
、金属粉粒体２全体の膨張を阻害させないように考慮す
ると共に、断熱材７の外側の冷気をヒータ８内に導入さ
れることを促し、溶融した金属粉粒体２を急速に冷却固
化させる。これにより、金属粉粒体２がポーラス状をな
す発泡金属体に形成される。この容器１の形状が成形型
としても機能する。
そして、介在物質３の介在量又は気化膨張率の選択によ
り、任意の気孔率を存する発泡金属を製造することが可
能である。更に、金属粉粒体２の粉粒の径を適当Ｏこ選
択することにより気孔の径を任意に制御することが可能
である。
り、任意の気孔率を存する発泡金属を製造することが可
能である。更に、金属粉粒体２の粉粒の径を適当Ｏこ選
択することにより気孔の径を任意に制御することが可能
である。
なお、微小重力環境下にあっては、溶融した金属粉粒体
２は介在物質３との比重の相違；こ基づく移動をほとん
ど生しないので、容器１を金属粉粒体２よりも溶融温度
の高い物質にて製造じ、金属粉粒体２が確実に溶融した
後に容器１を熔融破壊させることもできる。
２は介在物質３との比重の相違；こ基づく移動をほとん
ど生しないので、容器１を金属粉粒体２よりも溶融温度
の高い物質にて製造じ、金属粉粒体２が確実に溶融した
後に容器１を熔融破壊させることもできる。
上記の微小重力状態は、航空機の自由降下によっても付
与されるものであり、また、完全な無重力状態において
も同様の作用が得られることは勿論である。
与されるものであり、また、完全な無重力状態において
も同様の作用が得られることは勿論である。
第４図にはこの発明の実施に用いる装置の他の例を示す
。この装置にあっては、容器１１は後記する介在物質１
３の気化によって容易に破壊される材料（例えばアルミ
ニウム箔、紙）にて製作され、この容器Ｉｔ内二こ混合
物１４を収容しである。この混合物１４は、金属粉粒体
１２の間↓こ、金属粉粒体１２の熔解温度以上の沸点を
もつ介在物質１３を浸透介在させて構成されている。
。この装置にあっては、容器１１は後記する介在物質１
３の気化によって容易に破壊される材料（例えばアルミ
ニウム箔、紙）にて製作され、この容器Ｉｔ内二こ混合
物１４を収容しである。この混合物１４は、金属粉粒体
１２の間↓こ、金属粉粒体１２の熔解温度以上の沸点を
もつ介在物質１３を浸透介在させて構成されている。
この混合物１４を収容した容器１１は、上述の装置と同
様に落下カプセル６の密閉空間６ａのヒフ８内に収容し
、次いで、微小重力状態を与えて、混合物１４を昇温さ
せて金属粉粒体１２を溶解させ、それと同時又はその後
に介在物質１３を気化させ、この気化に伴って容器１１
を破壊させる。なお、容器１１が紙製の場合には、密閉
空間６ａ内の空気を窒素ガスにて置換させ、燃焼を防止
することが望ましい。かくして、介在物質１３が体積膨
張を起こして溶解した金属粉粒体１２を押し広げ、かつ
微小重力状態であるので溶解した金属粉粒体１２中で−
様な泡として存在するようになるので、微小重力状態の
ままで溶解金属を冷却固化させれば、ポーラス状をなす
発泡金属体が形成される。
様に落下カプセル６の密閉空間６ａのヒフ８内に収容し
、次いで、微小重力状態を与えて、混合物１４を昇温さ
せて金属粉粒体１２を溶解させ、それと同時又はその後
に介在物質１３を気化させ、この気化に伴って容器１１
を破壊させる。なお、容器１１が紙製の場合には、密閉
空間６ａ内の空気を窒素ガスにて置換させ、燃焼を防止
することが望ましい。かくして、介在物質１３が体積膨
張を起こして溶解した金属粉粒体１２を押し広げ、かつ
微小重力状態であるので溶解した金属粉粒体１２中で−
様な泡として存在するようになるので、微小重力状態の
ままで溶解金属を冷却固化させれば、ポーラス状をなす
発泡金属体が形成される。
以上の説明５二よって理解されるように、本発明によれ
ば、金属粉粒体と介在Ｔｈ質とを混合し、これを微小重
力状態において加熱溶解させた後冷却するだけで簡単に
発泡金属体を製造できる。すなわち、金属粉粒体と介在
物質とを均質化させ、これに均一な加熱を与えるだけで
、地上で製造する方法に比べて高品質の発泡金属体を簡
単に製造できる。そして、発泡金属体は容易に均質に得
ちれるので、焼結材等よりも軽量かつ高強度で、８０〜
９０％の高気孔率を得ることも可能であり、焼結材、ハ
ニカム構造材等に代わる材料として、航空機用部材、自
動車用部材等への使用に好適である。
ば、金属粉粒体と介在Ｔｈ質とを混合し、これを微小重
力状態において加熱溶解させた後冷却するだけで簡単に
発泡金属体を製造できる。すなわち、金属粉粒体と介在
物質とを均質化させ、これに均一な加熱を与えるだけで
、地上で製造する方法に比べて高品質の発泡金属体を簡
単に製造できる。そして、発泡金属体は容易に均質に得
ちれるので、焼結材等よりも軽量かつ高強度で、８０〜
９０％の高気孔率を得ることも可能であり、焼結材、ハ
ニカム構造材等に代わる材料として、航空機用部材、自
動車用部材等への使用に好適である。
第１〜３図は本発明の実施に使用する装置の１例を示し
、第１図は装置の要部を示す断面図、第２図は落下カプ
セルを示す一部断面図、第３図は作用説明図、第４図は
本発明の実施に使用する装置の他の例を示す第１図と同
様の断面図である。 １．１１：容器、２．１２：金属粉粒体、３ｌ３ ：介在物質 １４：混合物 落下力 プセル ：断熱材 ：ヒータ （加熱装置）。
、第１図は装置の要部を示す断面図、第２図は落下カプ
セルを示す一部断面図、第３図は作用説明図、第４図は
本発明の実施に使用する装置の他の例を示す第１図と同
様の断面図である。 １．１１：容器、２．１２：金属粉粒体、３ｌ３ ：介在物質 １４：混合物 落下力 プセル ：断熱材 ：ヒータ （加熱装置）。
Claims (2)
- （１）、金属粉粒体の間に、該金属粉粒体の溶解温度以
下の沸点をもつ介在物質を介在させて混合物となし、該
混合物を該金属粉粒体の溶解温度以上の溶解温度をもつ
容器に気密に収容し、微小重力状態において、該容器を
昇温させて該金属粉粒体及び該容器を溶解させると共に
該介在物質を気化させ、その後溶解金属を冷却固化させ
ることを特徴とする発泡金属の製造方法。 - （２）、金属粉粒体の間に、該金属粉粒体の溶解温度以
上の沸点をもつ介在物質を介在させて混合物となし、微
小重力状態において、該混合物を昇温させて該金属粉粒
体を溶解させると共に該介在物質を気化させ、その後溶
解金属を冷却固化させることを特徴とする発泡金属の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196277A JP2657575B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 発泡金属の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196277A JP2657575B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 発泡金属の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483832A true JPH0483832A (ja) | 1992-03-17 |
| JP2657575B2 JP2657575B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=16355130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2196277A Expired - Fee Related JP2657575B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 発泡金属の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657575B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5825858A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 多孔性金属の製造方法 |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP2196277A patent/JP2657575B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5825858A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 多孔性金属の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2657575B2 (ja) | 1997-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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