JPS5887206A - 多孔質金属焼結材とその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多孔質会に４焼結材とその製造方法に係り、
詳しくは、飼えは、アルミニウム若しくはその合金ＷＣ
Ａｔ下、＊［Ａ＃材という、）の粉末粒子の焼結材であ
って、その粉末粒子間に多数の孔ｔｉｔ有する多孔質の
内部１で十分な肉厚倉南する良好な金属メッキ層が形成
さｎる多孔賀金Ｆ４材とその製造方法に係る・銀近、金
ＩＩ４焼結材の中で密実な組織を有するもののｔよかに
、内部に多数の孔隙を有する多孔電材が提案さｎでいる
が、この多孔質材は密集枦科と相違して肉Ｍが０５〜５
．０　ｍ程度でその孔隙が容積で３０〜７０チ程度内部
に形成されているため、その表面や内部の粒子表面箇で
表面処理することが国難て、その用途が制限されている
。

すなわち、９１えｄ、Ａ８Ｍから成る多孔質焼結材は内
部の各粉末粒子の表面は酸化被膜におおわれてｂるが、
゛腐食し易く、大気中、なかでも腐食性雰囲気中にざら
逼れると、急激Ｋｇ食が進行し、用途が制限されるため
、ｌ＆面ならひ１（内部表面まで耐食性を付与するため
１表１処坤を行なう必ｌ！があるの しかし、多孔質焼結材は、内部組織が密実なものと異な
り、内ｓＫに不規則形状の孔隙が形成されているため、
そのｔｅｌｌｉＯ，ＩＮは極めて大きく。

メッキ処理や一極酸化処＠を行なっても、前処理時のＩ
Ａ沿が鉄質し、内部まで処理することが１絵な＃ミか０
表面の処理が先付して進行することもあって内部１で処
理することができない。

なお−内部に孔隙があって、その孔隙形状が不規則であ
ると、−蓚酸化処理ではその条件倉−幌的に決めること
に不可能であり、工業的に行なうのは多くの困ＪＩｌ！
がつき１とう。

このため、上配什成処理に代って、塗装することも考え
られるが、塗装によっては表面のみに処理できても内部
の粉末粒子表面までは塗装することが困難である。

従って、単に並製処理した吃のでに、腐食性基囲気中に
おいて表面の畿科被種部分を除いて。

内部の未処理部分から腐食が進行し、大気中や降雨、’
＊ｈｖｃ芒らすところＫは使用できない。

１７ｔ、陽極酸化処理は一上記の通）の問題点があるが
１元素人８林の表面処理として開発さ肛た技術であり、
Ａｇ材一般の表面処理には迩すると考えられる、しかし
、陽極酸化処理法は多孔餉′＠ｔ−詭酸、クロム酸修酸
等の処理敲中に＆漬し、陽極としてｍｔ／ｌｔ流すこと
により酸化皮層を缶底するものであっても、電流は孔隙
内部１で流れＫ〈（、処理時に発生する＃！！票等のガ
スが不規則形状の孔隙内に鉄質し、電流の流れ倉防げる
ため、内部でに均一かつ良好Ｋｗ化反績は形成できない
・従って、＃ｊ極緻化処理の一合も堡装処理と１ｉ１１
１．内部の劇食牲が劣化するという間Ｍは残る。

また、これに代って一電気メツキする場合に一メッキ豫
中の金属成分が多孔質材の内部に萱で機紐でかつ長孔に
＠着できるが１表面に比べると内部のメッキ層が薄くな
る間踊があり、　ｊ！Ｗ。

メッキ処理の前提として行なっている酸洗、脱脂並ひに
水洗を行なうと−これら前処理の薬剤等が孔−中に鉄質
し、メッキ時にこ扛ら鉄質物が保々ｒ（表面に出てくる
ため電流の永れが妨害ＧｆＬ、艮好なメッキ場倉得るこ
とはできない・４：発明は、上紀久点の解法を目的とし
、具体的には、多孔質金属焼結材であっても、内部１で
賄−なメッキ層が形成さｎτなる多孔質金属焼結しとそ
の製造方法を提案し−と（Ｋ、その方法によると、前処
理過程も省略して表面処理できる。

すなわち１本発８ＡＫ係る焼結材は金輌粉宋粒子がムい
に焼結結合し、この粉末粒子間に多数の連通孔が形成さ
れて放る多孔質焼結＠において、内部の粉末粒子の＃ｉ
−面１でメッキＪｉ＃が形成δれて成ることをｔ＃黴と
する。

１だ１本党明方法は、多孔質量Ｊ１焼結薪倉メッキ沿中
に浸漬し、このメッキ′Ｉ＆が、＊記多孔５Ｉｉ金鵬焼
結材の内部空蹄関を通過随動するよう強制的に攪拌り、
て置換メッキしてから常法により電気メッキすること倉
特徴とする・ Ｕ下１本発明について詳しく紗明する。

１す、第１図に示す如く、多孔賃金ｌｌ＆焼結材に、そ
の内部が不規則形状のＡＩＩの粉末粒子１が焼結ちれて
一体化延れて形成場れ、各粉末粒子ｌの間Ｋに孔■２が
形成場れている。この多孔５Ｊｉ　ｕ　ｒｘメッキ給中
ｊ／（ａｔ漬し、そのメッキ浴は＋Ｉ９１制的に＆拌し
、その程夏はメッキ浴が孔隙２中？地過流動するよう攪
拌し一多孔質材の外衣面や内部の粉末粒子２の表面に第
２図に示す如くメッキ場３ｔ−形成する。この場合、多
孔質材には全く脱脂、水洗尋の前処理ケ行なわず０％釦
メッキする。

すなわち、常法の如く電気メッキする一合Ｋに、それに
先立って酸洗、＆脂等が仁なわれるが、この際の薬剤が
孔隙中に鉄質する。このため、水洗ｊ！程で水洗ｆ＆倉
内部の孔隙１で強制循環流通させる−と、薬剤類は孔隙
間から完全に除去することができるが、水洗額が孔隙内
に鉄質する。従って、メッキ液中に＃Ｌ出してメッキ液
を稀釈化し、このため電流のｔｌｆ、ｔ′Ｌが水洗液に
よシ妨Ｗ逼れ、均一かつ十分な肉厚′ｆｒ鳴する良好な
メツキーが得られない。

この点１本発明方法においては、多孔質Ｖは焼結後であ
ると、油脂顎等でほと〜と汚染されていないことＫｔｒ
目し一亀気メツキ処理に先立って、脱脂、酸洗、水洗等
の前処理を行なうことなく、メッキ酸中でメッキ沿倉強
制的に循環賠ゼて−に換メッキ処理？する。従って、前
処理か全く仁なわｎていないため、孔隙中に薬剤や水洗
沿か残存するという問題もなく、こｎらの処理しＪ全て
ｔＩＩＬ換メッキメツキ処理に内部の孔ｐＢＫ４均−ｌ
メッキ讐が良好に得られる。

史に詳しく故明すると０列えは、ＡＪ材の多孔ｊｉｔ拐
は焼結後直ちに、つ１す、脱脂、酸洗。

水洗の前処理會行なうことなく、レリえは、錫酸ソータ
若しくは錫酸カリウムｆｒ言むメッキ沿中ｙｒ浸漬し、
メッキ酸を強制的に循環８ゼて電気メッキする。この場
合１表圓の酸化反換會９ｊ＋来的ｆｆ１７去するｌこめ
Ｋは９倉の遊離アルカリ、カえは苛性カリ（ｒ６刀ｐし
て処理するのが射ましい。

このように前処理なしで肉接浸漬すると１次の（１）な
らひＫ（２）の反応酸によってＡＩｊ材表面の触什反膜
に俗解除去できると同時に多孔質材の各粉末粒子の表面
に錫メッキ層が均一に得られる。

３　Ｎａ、５ｎ（ＯＨ）、＋４　Ａ＃−＋３Ｓｎ　＋４
ＮａＡ＃Ｏｚ＋２ＮａＯＨ＋８為０　　　　　　　　　
・・・・・・・・・（１）Ａｅ十〜ａＯ）１　＋　Ｈ２
０→ＮａＡ＃Ｕｚ　＋　２　Ｈｚ　−−−−”１２１こ
の（２）式から明らかな通り、多孔質材の酸什皮腺は磐
解除去嘔７１．ると共Ｋ１１１式の反応によって表面の
ＡＩ分が浴解さｎ、こｎと置換して錫が析出する・ なお、この場合、（２１式の反応が先付して進行すると
、水素ガスか激しく発生し、（１）式によるメッキ反応
がｌ書式れ、艮好な錫メッキ層が侍られない。

従って、メッキ准中に、酸化反膜尿云のために苛性ンー
タ゛會添加するときＫはその製板は（１１式の反応が良
好に進行するようルＭ整するほか錫酸ソータの＃Ｉ東や
メッキ酸の沿ｌ！！ケ良好な状紳に細持することが必要
である。また、（２１式の反犀のために苛性ソーダ等の
遊離アルカリ會絵肌し、水素ガスが発生すると、その本
案ガスによって、城メツキーに多少のピンホールが生成
することもある。この場合も、メッキ＃に、ｍのｂ＃！
ＪＩ伽嵐９上（２４０〜２５０　Ｃ）　１で出来る限り
袋数に刀ム熱してから急冷丁ｔは、ヒン示−ル會除去す
ることができる。

次に、夷Ｔｈし１４［ついて欽明する。

央ｌ所ねレリ１ １す、Ａ８材の粉末粒子から成る金楓粉（容積で孔隙率
４０チ）を還元雰囲気中で焼結によって＆ｌした厚さ３
■の多孔質焼結乎像ケメッキ沿中に浸漬してメッキ沿會
撹拌しつつ置換メッキした。このメッキ酸には、錫酸ソ
ーター８０〜１００ｒ／＃−苛性ソーダ１〜３ｔ／８全
添加し。

そのｔＭ＊が５０〜７０Ｃでめった。このようにメッキ
酸を強制φＩＫ訛動δぜて処理したところ。

列理時間３〜５分で表面には厚芒２〜５μのメツキーが
形飲芒ｆ１．内帥、とくに・中心部の扮末粒子嚇πも九
−なメツキーが形成されていた。

集流り１！２ １す、５）！、軸ｖ／ｌｌｌとｌｒ’Ｊ抹に製造’ａれ
た多孔質材を蛙弗什鉛（８０〜１００　ｔ／８　）と酸
化＆膜除去のための遊紬＃１ｊｌｊ弗酸（２〜：ｔ９／
８）を含むメッキ准中に反潰し、メッキ勲倉強制的に多
孔質相の中を循環し、＊換反応により鉛のメッキ鳩ケ影
故したーこのメッキ壕ａ衣面ならひに内部１で均一に形
成芒れていた。

ガお、このメッキ反応は１次の（３１弐にもとづいて行
なわｆした・ ２Ａｅ＋３Ｐｂ（ＢＦ４）、−＋３Ｐｂ＋２Ａ８（ＢＰ
、）。

・・・・・・・・・（３） また、メッキ酸の一度は室御で十分であった。

ｌｔｃ、多孔餉材會メッキ液中に史に、界面活性剤２ｉ
／８を添肌したところ、メッキ酸が孔肪内に入り易く、
内部でもメッキ反応が迅速に進行し７ｔｅ びに、釣上の通りに、メッキ処理佐、メッキ液中の遊Ｓ
鋤弗＃＃度ケ２０〜５０ノ／ＩＫ増加し。

常法によって電気メッキしたところ、全体ＫＩＮ芒２〜
５μのメッキ酸が得られた。

なお、遊離鈴弗酸濃度會増大芒せるのは、射像の通１１
Ｉｉ、牲會向上嘔ぜるからでおる。本来施例の応用とし
て鉛バッテリーの検相として利用が尤見られる。

暇上畦しくθ明しｆｃ通シー不発明に保る多孔餉咲Ｍ材
に内部に１でメッキ層を具えるため。

耐食性や耐候性か向上し、崩望の用途に全く支−なく伊
することができ、また、このメッキ層の形成にも＠　ｔ
ｒｔＴ処理することなくメッキ層中でし 伸埋して、酸化皮膜全除去すると共ｔｔｒｒｉｔｉ；”
’ｉｔがら直換メッキ１行うのでイ［字反応によ）＝＆
面ならひに内部にメッキ普を形成するものであるから一
貌脂、絃洗等の前処理が省略できるｔ−ユか。

孔隙の内部１で島−な厚ちのメッキ層か形成でき心・ なお、上記のところでは、王としてＡ８材ケ中心に、ｉ
５２明したが１木兄明方法灯ＡＩ劇匂外のい力・Ｌあ会
に４本しくａ台會０例えは亜鉛、ニッケル、−、クロム
、その他の多孔質の処理に通用できる。

【図面の簡単な説明】

第】図ａベース？成る多孔質金属焼結材の一し１１の組
線の一部を示す紛明図、第２図灯本発明Ｖ（体る多孔質
金ｊｆ４焼結拐の一部の一部の組織會示す貌明図でめゐ
。 符　号１・・・・・・各粉禾枚子　　２・・・・・・孔
隙３・・・・・・メッキＩ＠ ％射出１人　日本タイアクレバイト株式会社代狸人９ｆ
−理士松下緩肋 弁理士　鈴　木　　均

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）金属粉末粒子が互いに焼結結合し、この粉末粒子間
   に多数の連通孔が形成場れて成る多孔質ｔＲ結＠におい
   て、内部の粉末粒子の表面までメッキ層が形成場れて成
   る仁とｔ％徴とする多孔貴金属焼結材。 ２）多孔ｊｊ８会輌焼結材ｔメッキ液中に浸漬し。 このメッキ液が、前記多孔質金鋼焼結材の内部空隙量を
   通過流動するよう強制的に攪拌して置換メッキしてから
   常法によりｌ気メッキすることを特徴とする多孔質金鵬
   焼結材の製造方法。