JPH07238302A - 焼結チタンフィルタ−及びその製造方法 - Google Patents
焼結チタンフィルタ−及びその製造方法Info
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- JPH07238302A JPH07238302A JP5114094A JP5114094A JPH07238302A JP H07238302 A JPH07238302 A JP H07238302A JP 5114094 A JP5114094 A JP 5114094A JP 5114094 A JP5114094 A JP 5114094A JP H07238302 A JPH07238302 A JP H07238302A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価な耐蝕性及び耐酸化性の優れた焼結フィ
ルタ−を得る。 【構成】 スポンジチタン若しくはスポンジチタン粉末
又はこれらに他の金属粉を混合して焼結した焼結チタン
フィルタ−及びその製造方法。
ルタ−を得る。 【構成】 スポンジチタン若しくはスポンジチタン粉末
又はこれらに他の金属粉を混合して焼結した焼結チタン
フィルタ−及びその製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結チタンフィルタ−
及びその製造方法に関する。
及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、黄銅系、ステンレス系及びセラミ
ックス系の焼結フィルタ−が知られていた。また、金属
チタン粉末を焼結するチタンフィルタ−も提案されてい
た。
ックス系の焼結フィルタ−が知られていた。また、金属
チタン粉末を焼結するチタンフィルタ−も提案されてい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の黄銅系及び
ステンレス系の焼結フィルタ−は、耐腐食性及び耐酸化
性はかなり優れているが、まだ十分ではなかった。ま
た、セラミックス系の焼結フィルタ−は、耐腐食性及び
耐酸化性は優れているが、使用中に微量に混在している
鉄などの金属が溶出するという問題点があった。さら
に、金属チタンの粉末を焼結したチタンフィルタ−は、
上記問題点は解消されているが、高価であるという問題
点があった。本発明は、耐腐食性及び耐酸化性が優れ、
鉄などの金属が溶出することがなく、しかも安価な焼結
フィルタ−を提供することを目的としている。
ステンレス系の焼結フィルタ−は、耐腐食性及び耐酸化
性はかなり優れているが、まだ十分ではなかった。ま
た、セラミックス系の焼結フィルタ−は、耐腐食性及び
耐酸化性は優れているが、使用中に微量に混在している
鉄などの金属が溶出するという問題点があった。さら
に、金属チタンの粉末を焼結したチタンフィルタ−は、
上記問題点は解消されているが、高価であるという問題
点があった。本発明は、耐腐食性及び耐酸化性が優れ、
鉄などの金属が溶出することがなく、しかも安価な焼結
フィルタ−を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のフィルタ−においては、スポンジチタン若
しくはスポンジチタンの粉末又はこれらにタンタル、ジ
ルコニュウム、バナジウムなどの金属の粉末を1種又は
2種以上加えて焼結することである。さらに詳細に説明
すると、適当な大きさ、好ましくは1〜300μmのス
ポンジチタン若しくはスポンジチタンの粉末、又はこれ
らにタンタル、ジルコニュウム、バナジウムなどの金属
の粉末を1種又は2種以上加えて金型に入れ、必要なら
ば、フィルタ−の穴径を所定の大きさにするために低融
点の非金属物質又はSn、Zn、Pb、Alなどの低融
点金属の粉末を加えて50〜2,000Kg/cm2 で
圧縮して成形し、その後この圧縮成型体を真空中又はA
r、He、Nなどの不活性ガス中において800〜16
00℃で10分〜2時間加熱して焼結することである。
に、本発明のフィルタ−においては、スポンジチタン若
しくはスポンジチタンの粉末又はこれらにタンタル、ジ
ルコニュウム、バナジウムなどの金属の粉末を1種又は
2種以上加えて焼結することである。さらに詳細に説明
すると、適当な大きさ、好ましくは1〜300μmのス
ポンジチタン若しくはスポンジチタンの粉末、又はこれ
らにタンタル、ジルコニュウム、バナジウムなどの金属
の粉末を1種又は2種以上加えて金型に入れ、必要なら
ば、フィルタ−の穴径を所定の大きさにするために低融
点の非金属物質又はSn、Zn、Pb、Alなどの低融
点金属の粉末を加えて50〜2,000Kg/cm2 で
圧縮して成形し、その後この圧縮成型体を真空中又はA
r、He、Nなどの不活性ガス中において800〜16
00℃で10分〜2時間加熱して焼結することである。
【0005】
【作用】本発明の焼結チタンフィルタ−は、焼結材料と
してスポンジチタン若しくはスポンジチタンの粉末又は
これらにタンタル、ジルコニュウム、バナジウムなどの
金属の粉末を1種又は2種以上加えて焼結しているの
で、耐蝕性が優れ、しかもスポンジチタンを使用して製
造しているので、非常に安価である。
してスポンジチタン若しくはスポンジチタンの粉末又は
これらにタンタル、ジルコニュウム、バナジウムなどの
金属の粉末を1種又は2種以上加えて焼結しているの
で、耐蝕性が優れ、しかもスポンジチタンを使用して製
造しているので、非常に安価である。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例1 スポンジチタンを粉砕して得た粒径150μmの粉末A
を図2に示す内径17mmの型具(3)の間隙(6)に
一定量充填し、上型具(2)で2,200Kg(1,0
00Kg/cm2 )でプレスした。この圧縮成型体を真
空中(10-4mmHg)において1,400℃で30分
間焼結して図1で示したような外径17mm、厚さ3m
mの円盤状の濾材(本発明は、「フィルタ−」である
が、実施例で製造したものはフィルタ−の材料である濾
材であるので、実施例の説明では「濾材」とした。)を
得た。 実施例2 スポンジチタンを粉砕して得た粉末の粒径を120μm
にしたこと以外の条件を実施例1と同じにして焼結した
ところ、外径17mm、厚さ3mmの円盤状の濾材を得
た。
を図2に示す内径17mmの型具(3)の間隙(6)に
一定量充填し、上型具(2)で2,200Kg(1,0
00Kg/cm2 )でプレスした。この圧縮成型体を真
空中(10-4mmHg)において1,400℃で30分
間焼結して図1で示したような外径17mm、厚さ3m
mの円盤状の濾材(本発明は、「フィルタ−」である
が、実施例で製造したものはフィルタ−の材料である濾
材であるので、実施例の説明では「濾材」とした。)を
得た。 実施例2 スポンジチタンを粉砕して得た粉末の粒径を120μm
にしたこと以外の条件を実施例1と同じにして焼結した
ところ、外径17mm、厚さ3mmの円盤状の濾材を得
た。
【0007】実施例3 スポンジチタンを粉砕して得た粉末の粒径を100μm
にしたこと以外の条件を実施例1と同じにして焼結した
ところ、外径17mm、厚さ3mmの円盤状の濾材を得
た。 比較例1 アトマイズ法で製造したSUS316ステンレスの粒径
80μmの粉末を図2に示す内径12mmの型具(3)
の間隙(6)に一定量充填し、上型具(2)で1,20
0Kg(1,000Kg/cm2 )でプレスした。この
圧縮成型体を真空中において1200℃で30分間焼結
して図1に示したような外径12mm、厚さ3mmで
1.05gの円盤状の濾材を得た。
にしたこと以外の条件を実施例1と同じにして焼結した
ところ、外径17mm、厚さ3mmの円盤状の濾材を得
た。 比較例1 アトマイズ法で製造したSUS316ステンレスの粒径
80μmの粉末を図2に示す内径12mmの型具(3)
の間隙(6)に一定量充填し、上型具(2)で1,20
0Kg(1,000Kg/cm2 )でプレスした。この
圧縮成型体を真空中において1200℃で30分間焼結
して図1に示したような外径12mm、厚さ3mmで
1.05gの円盤状の濾材を得た。
【0008】次に、実施例1〜3で製造した濾材及び比
較例1で製造した濾材の特性について説明する。 (1)表面組織の比較 実施例1〜3の濾材及び比較例の濾材の表面組織は図3
〜5の写真のとおりである。図3は、実施例1〜3の濾
材及び比較例の濾材の外観を写した写真で、この写真の
1は実施例1の濾材、2は実施例2の濾材、3は実施例
3の濾材であり、また0は比較例の濾材である。図4
は、実施例1の濾材の表面組織を20倍に拡大した写真
であり、また図5は、比較例の濾材の表面組織を20倍
に拡大した写真である。これらの写真を見ると、実施例
1の濾材は、各スポンジチタンの微粉末が互いに接触点
において金属間拡散により接合された多数の均一で微細
な空隙を有する強固な焼結体となっており、比較例の濾
材に比べても微細であり、濾材として適していることが
分かる。
較例1で製造した濾材の特性について説明する。 (1)表面組織の比較 実施例1〜3の濾材及び比較例の濾材の表面組織は図3
〜5の写真のとおりである。図3は、実施例1〜3の濾
材及び比較例の濾材の外観を写した写真で、この写真の
1は実施例1の濾材、2は実施例2の濾材、3は実施例
3の濾材であり、また0は比較例の濾材である。図4
は、実施例1の濾材の表面組織を20倍に拡大した写真
であり、また図5は、比較例の濾材の表面組織を20倍
に拡大した写真である。これらの写真を見ると、実施例
1の濾材は、各スポンジチタンの微粉末が互いに接触点
において金属間拡散により接合された多数の均一で微細
な空隙を有する強固な焼結体となっており、比較例の濾
材に比べても微細であり、濾材として適していることが
分かる。
【0009】(2)濾過特性 (イ)空隙率 実施例1の濾材は空隙率56%で比較例の濾材の空隙率
41%に比較して15%上回っている。 (ロ)圧力損失 濾材にかかる圧力損失を蒸留水の透過による圧力降下と
流量率について測定した結果を図9に示した。これを見
ても実施例1の濾材は比較例の濾材に比べて低圧損であ
ることが分かる。
41%に比較して15%上回っている。 (ロ)圧力損失 濾材にかかる圧力損失を蒸留水の透過による圧力降下と
流量率について測定した結果を図9に示した。これを見
ても実施例1の濾材は比較例の濾材に比べて低圧損であ
ることが分かる。
【0010】(3)腐触試験 腐触試験として、実施例1〜3の濾材及び比較例の濾材
を30%の王水の中に30分間浸けた。この王水に浸け
た濾材の外観及び表面組織を図6〜8の写真で示す。図
6は、実施例1〜3の濾材及び比較例の濾材の外観を写
した写真で、この写真の1は実施例1の濾材、2は実施
例2の濾材、3は実施例3の濾材であり、0は比較例の
濾材である。図7の写真は、実施例1の濾材の表面組織
を20倍に拡大した写真で、また図8は、比較例の濾材
の表面組織を20倍に拡大した写真である。実施例1〜
3の濾材は外観及び表面に全く変化がなく、重量の減少
も全くなかった。これに対して、比較例の濾材は、表面
が変色し、重量も0.31g減少しおり、ステンレス濾
材の特徴である耐酸性において実施例1の濾材より著し
く劣っていた。以上述べたように、本発明の実施例1の
濾材は、濾過特性及び耐蝕性において比較例のステンレ
ス濾材より優れていることが分かる。
を30%の王水の中に30分間浸けた。この王水に浸け
た濾材の外観及び表面組織を図6〜8の写真で示す。図
6は、実施例1〜3の濾材及び比較例の濾材の外観を写
した写真で、この写真の1は実施例1の濾材、2は実施
例2の濾材、3は実施例3の濾材であり、0は比較例の
濾材である。図7の写真は、実施例1の濾材の表面組織
を20倍に拡大した写真で、また図8は、比較例の濾材
の表面組織を20倍に拡大した写真である。実施例1〜
3の濾材は外観及び表面に全く変化がなく、重量の減少
も全くなかった。これに対して、比較例の濾材は、表面
が変色し、重量も0.31g減少しおり、ステンレス濾
材の特徴である耐酸性において実施例1の濾材より著し
く劣っていた。以上述べたように、本発明の実施例1の
濾材は、濾過特性及び耐蝕性において比較例のステンレ
ス濾材より優れていることが分かる。
【0011】上記実施例では、円盤状濾材について述べ
たが、筒状濾材など他の形状の濾材も同様な方法で製造
することができる。また、上記実施例では焼結を圧縮成
型した後加熱して行っているが、圧縮成型と加熱を同時
にして行うこともできる。さらに、上記実施例では、粉
末の前処理をしていないが、バレル研磨、ミルなどの機
械処理又は酸処理によって球状化処理すること、また酸
などによって鉄などの不純物を除去することもできる。
さらにまた、上記実施例では、焼結後に処理をしていな
いが、酸化性ガス、窒化性ガス、還元性ガス、炭化性ガ
ス及びこれらのガスの混合ガスのうちのいずれか1種の
ガス中で処理して酸化、窒化、炭化、還元、炭化などの
表面処理をすること、また酸処理によって穴を大きくし
たり、穴の内面を平滑にしたりすることもできる。本発
明は、上記以外の点においても実施例に限定されること
なく、要旨を変更しない範囲において種々の変更をする
ことが出来ることは明らかである。
たが、筒状濾材など他の形状の濾材も同様な方法で製造
することができる。また、上記実施例では焼結を圧縮成
型した後加熱して行っているが、圧縮成型と加熱を同時
にして行うこともできる。さらに、上記実施例では、粉
末の前処理をしていないが、バレル研磨、ミルなどの機
械処理又は酸処理によって球状化処理すること、また酸
などによって鉄などの不純物を除去することもできる。
さらにまた、上記実施例では、焼結後に処理をしていな
いが、酸化性ガス、窒化性ガス、還元性ガス、炭化性ガ
ス及びこれらのガスの混合ガスのうちのいずれか1種の
ガス中で処理して酸化、窒化、炭化、還元、炭化などの
表面処理をすること、また酸処理によって穴を大きくし
たり、穴の内面を平滑にしたりすることもできる。本発
明は、上記以外の点においても実施例に限定されること
なく、要旨を変更しない範囲において種々の変更をする
ことが出来ることは明らかである。
【0012】
【本発明の効果】本発明は、スポンジチタンを焼結して
フィルタ−を製造したので、耐蝕性及び耐酸化性が著し
く優れ、また安価であるという優れた効果を奏する。
フィルタ−を製造したので、耐蝕性及び耐酸化性が著し
く優れ、また安価であるという優れた効果を奏する。
【図1】本発明の濾材の一例を示す斜視図である。
【図2】本発明の濾材を成形するために使用した金型の
断面図である。
断面図である。
【図3】本発明の実施例1〜3及び比較例で製造した濾
材の外観写真である。
材の外観写真である。
【図4】本発明の実施例1で製造した濾材の表面を拡大
した写真である。
した写真である。
【図5】比較例で製造した濾材の表面を拡大した写真で
ある。
ある。
【図6】本発明の実施例1〜3及び比較例で製造した濾
材を王水で腐食試験したものの外観写真である。
材を王水で腐食試験したものの外観写真である。
【図7】本発明の実施例1で製造した濾材を王水で腐食
試験したものの表面を拡大した写真である。
試験したものの表面を拡大した写真である。
【図8】比較例で製造した濾材を王水で腐食試験したも
のの表面を拡大した写真である。
のの表面を拡大した写真である。
【図9】本発明の実施例1及び比較例で製造した濾材の
透過特性を示す図面である。
透過特性を示す図面である。
2 上型具 3 型具 4 下型具 5 型台 6 間隙
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年7月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】 次に、実施例1〜3で製造した濾材及び
比較例で製造した濾材の特性について説明する。 (1)表面組織の比較 実施例1〜3の濾材及び比較例の濾材の外観は図3のと
おりであり、また実施例1の濾材及び比較例の濾材の組
織はそれぞれ図4及び図5の写真のとおりである。図3
中の(1)は実施例1の濾材、(2)は実施例2の濾
材、(3)は実施例3の濾材、及び(4)は比較例の濾
材の外観である。図4は実施例1の濾材の組織を20倍
に拡大した写真であり、また図5は比較例の濾材の組織
を20倍に拡大した写真である。これらの図面及び写真
を見ると、実施例1の濾材は、各スポンジチタンの微粉
末が互いに接触点において金属間拡散により接合された
多数の均一で微細な空隙を有する強固な焼結体となって
おり、比較例の濾材に比べても空隙が微細であり、濾材
として適していることが分かる。
比較例で製造した濾材の特性について説明する。 (1)表面組織の比較 実施例1〜3の濾材及び比較例の濾材の外観は図3のと
おりであり、また実施例1の濾材及び比較例の濾材の組
織はそれぞれ図4及び図5の写真のとおりである。図3
中の(1)は実施例1の濾材、(2)は実施例2の濾
材、(3)は実施例3の濾材、及び(4)は比較例の濾
材の外観である。図4は実施例1の濾材の組織を20倍
に拡大した写真であり、また図5は比較例の濾材の組織
を20倍に拡大した写真である。これらの図面及び写真
を見ると、実施例1の濾材は、各スポンジチタンの微粉
末が互いに接触点において金属間拡散により接合された
多数の均一で微細な空隙を有する強固な焼結体となって
おり、比較例の濾材に比べても空隙が微細であり、濾材
として適していることが分かる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】 (3)腐食試験 腐食試験として、実施例1〜3の濾材及び比較例の濾材
を30%の王水の中に30分間浸けた。この王水に浸け
た濾材の外観は図6のとおりであり、また実施例1の濾
材及び比較例の濾材の組織はそれぞれ図7及び図8の写
真のとおりである。図6中の(1)は実施例1の濾材、
(2)は実施例2の濾材、(3)は実施例3の濾材、及
び(4)は比較例の濾材の外観である。図7は実施例1
の濾材の組織を20倍に拡大した写真であり、また図8
は比較例の濾材の組織を20倍に拡大した写真である。
実施例1〜3の濾材は外観及び表面に変化がなく、重量
の減少も全くなかった。これに対して、比較例の濾材
は、変形すると共に表面が変色し、重量も0.31g減
少しており、ステンレス濾材の特徴である耐酸性におい
て実施例1の濾材より著しく劣っていた。以上述べたよ
うに、本発明の実施例1の濾材は、濾過特性及び耐蝕性
において比較例のステンレス濾材より優れていることが
分かる。
を30%の王水の中に30分間浸けた。この王水に浸け
た濾材の外観は図6のとおりであり、また実施例1の濾
材及び比較例の濾材の組織はそれぞれ図7及び図8の写
真のとおりである。図6中の(1)は実施例1の濾材、
(2)は実施例2の濾材、(3)は実施例3の濾材、及
び(4)は比較例の濾材の外観である。図7は実施例1
の濾材の組織を20倍に拡大した写真であり、また図8
は比較例の濾材の組織を20倍に拡大した写真である。
実施例1〜3の濾材は外観及び表面に変化がなく、重量
の減少も全くなかった。これに対して、比較例の濾材
は、変形すると共に表面が変色し、重量も0.31g減
少しており、ステンレス濾材の特徴である耐酸性におい
て実施例1の濾材より著しく劣っていた。以上述べたよ
うに、本発明の実施例1の濾材は、濾過特性及び耐蝕性
において比較例のステンレス濾材より優れていることが
分かる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の濾材の一例を示す斜視図である。
【図2】 本発明の濾材を成形するために使用した金型
の断面図である。
の断面図である。
【図3】 本発明の実施例1〜3及び比較例で製造した
濾材の外観斜視図である。
濾材の外観斜視図である。
【図4】 本発明の実施例1で製造した濾材の金属組織
の写真である。
の写真である。
【図5】 本発明の比較例で製造した濾材の金属組織の
写真である。
写真である。
【図6】 本発明の実施例1〜3及び比較例で製造した
濾材を王水で腐食試験したものの外観斜視図である。
濾材を王水で腐食試験したものの外観斜視図である。
【図7】 本発明の実施例1で製造した濾材を王水で腐
食試験したものの金属組織の写真である。
食試験したものの金属組織の写真である。
【図8】 本発明の比較例で製造した濾材を王水で腐食
試験したものの金属組織の写真である。
試験したものの金属組織の写真である。
【図9】 本発明の実施例1及び比較例で製造した濾材
の透過特性を示す図面である。
の透過特性を示す図面である。
【符号の説明】 2 上型具 3 型具 4 下型具 5 型台 6 間隙
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
Claims (8)
- 【請求項1】 スポンジチタンを焼結したことを特徴と
する焼結チタンフィルタ−。 - 【請求項2】 スポンジチタンにチタン以外の金属粉末
を加えて焼結したことを特徴とする焼結チタンフィルタ
−。 - 【請求項3】 チタン以外の金属がタンタル、ジルコニ
ュウム及びバナジウムの1種又は2種以上であることを
特徴とする請求項2記載の焼結チタンフィルタ−。 - 【請求項4】スポンジチタンがスポンジチタンの粉末で
あることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3
記載の焼結チタンフィルタ−。 - 【請求項5】 スポンジチタンを焼結することを特徴と
する焼結チタンフィルタ−の製造方法。 - 【請求項6】 スポンジチタンにチタン以外の金属粉末
を加えて焼結することを特徴とする焼結チタンフィルタ
−の製造方法。 - 【請求項7】 チタン以外の金属がタンタル、ジルコニ
ュウム及びバナジウムの1種又は2種以上であることを
特徴とする請求項6記載の焼結チタンフィルタ−の製造
方法。 - 【請求項8】 スポンジチタンがスポンジチタンの粉末
であることを特徴とする請求項5、請求項6又は請求項
7記載の焼結チタンフィルタ−の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5114094A JPH07238302A (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 焼結チタンフィルタ−及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5114094A JPH07238302A (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 焼結チタンフィルタ−及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07238302A true JPH07238302A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12878523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5114094A Pending JPH07238302A (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 焼結チタンフィルタ−及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07238302A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002064293A1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-22 | Sumitomo Titanium Corporation | Titanium powder sintered compact |
| FR2837111A1 (fr) * | 2002-03-14 | 2003-09-19 | Boeing Co | Filtre pour filtrer des inclusions alpha dures des alliages metalliques actifs en fusion, systeme comportant ce filtre et equipement comportant ce systeme |
| JP2005524766A (ja) * | 2002-05-03 | 2005-08-18 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | 多孔性チタン材料物品の製造方法 |
| CN100457333C (zh) * | 2007-04-29 | 2009-02-04 | 西北有色金属研究院 | 一种金属多孔薄钛板的制备方法 |
| JP2019094547A (ja) * | 2017-11-27 | 2019-06-20 | 日本製鉄株式会社 | 三次元積層造形擬似スポンジチタン、その製造方法およびその集合体 |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP5114094A patent/JPH07238302A/ja active Pending
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