經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __________B7___ 五、發明説明(1 ) 發明背景 1 .發明領域 本發明有關製造用於過濾器,蓄電池之電極基質等之 燒結多孔性金屬板之方法及裝置。 2 .相關技藝說明 包括一種立體網狀主幹,而且具有高度多孔性之多孔 性金屬板係充作電池電極,不同的過濾器和觸媒載體。 先前技藝用於製造此種多孔性金屬板之方法包括:一 種方法,其中製板後燃燒一種傳導性聚胺甲酸酯泡沬(曰 本未審查專利4一 2 7 5 9 ); —種方法,其中金屬粉末 黏附於一種塗有黏合劑之胺酯泡沬,並且燃燒之(日本未 審查專利3 - 1 .8 8 2 0 3 );—種方法,其中將一種熔 點低之金屬以壓力注入一個含有細微水溶性晶體粉末之容 器中,於金屬固化之後以水沖法去除該昶溶性晶體粉末 日本未審査專利59 — 165 1)。 但是,日本未審查專利4 一 2 7 5 9中以製板爲基礎 之方法,其金屬組成物受到限制,因此其用途受限。此外 ,第一和第二相關技藝二種方法中,因爲樹脂燃燒,會形 成空心骨架,導致有效之立體容積減少。甚者,日本未審 査專利5 9 — 16 5 1揭示之方法中’鮮少製得孔隙少於 1 0 0 之多孔性結構,因此,形成之多孔性物件比表 面積較小。 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(210X 297公釐〉_ 4 —n- 1^1 n·^ m nn ^Jm >m * i .—^1· -·(·/ r (請先鬩讀背面之注意事項再V.鳥本頁) ,訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) 發明摘要 本發明之目的係提出一種製造金屬組成物自由度大, 而且比表面積大之燒結多孔性金屬板之方法與裝置。 本發明另一目的係提出製造一種未燒結金屬泡沬作爲 燒結多孔性金屬板中間產物之方法與裝置。 依本發明第一個觀念,製造燒結之多孔性金屬板的方 法包括一個製備含有金屬粉末之泡沬漿體的漿體製置步驟 ;—個將泡沫漿體製成板狀物件之成形步驟;一個使板狀 物件起沬之起泡步驟;一個使該板狀物件起泡後乾燥之乾 燥步驟等步驟。 該泡沫漿體可能包括金屬粉末,一種起泡劑,一種水 溶性樹脂黏合劑和一種表面活性劑。 該方法另外包括一個用於使乾燥步驟後該乾燥之板狀 物件去脂之燃燒步驟更佳。 該燃燒步驟可能包括一個用於燒結板狀物件之步驟。 該泡沫漿體於成型步驟中以一種刮刀法成型較佳。該 刮刀法使用二個以預定空間彼此分離之刮刀。 在漿體製備步驟中,第一種水溶液含有一種起泡劑, 一種表面活性劑和一種水溶性樹脂黏合劑,第二種水溶液 含有金屬粉宋和一種水溶性樹脂黏合劑,這二種水溶液分 別製備較佳’而且第一種水溶液和第二種水溶液於成型步 驟前混合以製備該泡沫漿體。 . 於起泡步驟中,含於該泡沬漿體中之起泡劑於高濕度 時起泡。此種高濕度爲6 5 %或更高較佳。 本紙張尺度適财關家標準(CNS ) A4規格(2淑297公瘦) ' (請先閱讀背面之注意事項再矿4本頁) 裝. •訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _______B7 _.__ 五、發明説明(3 ). 該乾燥步驟爲遠紅外線照射乾燥步驟。 該成形步驟於一個載片上進行泡沬板狀物件的成型較 佳。 .. * 成型步驟之前,載體上預先提供可於燃燒步驟燒捧之 脫模膜。更明確地說,該脫模膜包含一種聚胺甲酸酯樹脂 〇 依本發明第二個觀念,一種用於製造燒結之多孔性金 屬板的裝置包括一種用於製備至少含有金屬粉末,起泡劑 和液態介質之泡沫漿體之漿體製備裝置;一個用於使漿體 製備裝置進料之泡沫漿體成爲板狀物件之成型裝置;一種 使該泡沬漿體之板狀物件起泡之起泡裝置;以及一種用於 乾燥該蜂窩狀物件之乾燥裝置;其中這些裝置藉由一種運 輸部分依序整合而成。 該運輸裝置包括一個連續運送片較隹。 在乾燥裝置之後提出一種去脂裝置,以去除該乾燥板 狀物件之油脂較佳。該去脂裝置具有一個運送片更佳。 適當之燒結裝置可以位於去脂裝置之後,以燒結該去 脂板狀物件。 該成型裝置包括一個刮刀裝置較佳。該刮刀裝置包括 二片刮刀。 該漿體製備裝置最好包括一個第一水溶液混合裝置, 其用於混合一種含有該起泡劑’表面活.性劑和水性樹脂黏 合劑之第一水溶液,和一個第二水溶液混合裝置,其用於 混合含有該金屬粉末和第一水溶液混合裝置離析出之水性 本紙ϋ適用中國國家標準(CNS ) A4規格 1 210X297公釐)_ - : —6 一 (請先閲讀背面之注意事項再*'.烏本頁) .裝· ir A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (4 ) 樹 脂 黏 合 劑 之 第 二 水 溶 液 > 以 及 — 個 第 三 個 混 合 裝 置 9 其 係 於 進 行成 型 步 驟 之 ,.v/« 刖 混 合 第 一 水 溶 液 和 第 二 水 溶 液 以 製 備 該 泡 沬 漿 體 〇2CL 0 - 該 起 泡 裝 置 最 好 包 m — 個 將 大 氣 濕 度 維 持 在 6 5 % 或 以 上 的 裝 置 〇 該 成 型 裝 置 包 括 一 個 漿 體 貯 存 器 > 其 用 於 使 漿 體 製 備 裝 置 進 料 之 泡 沬 漿 體 ns» 停 留 短 暫 時 間 > 以 及 一 個 液 態 介 質 之 噴 霧 裝 置 > 以 避 免 該 泡 沬 漿 體 表 面 乾 燥 〇 該 起 泡 裝 置 包 括 — 個 爐 其 入 □ 和 出 □ 在 該 運 輸 裝 置 的 運 送 途 徑 周 圍 —· 個 位 於 該 爐 中 具 有 恆 溫 器 之 貯 水 器 > —. 個 用 來 加 熱 沿 著 該 爐 運 輸 途 徑 成 形 物 件 之 加 熱 器 和 一 ,個 在 該 爐 內 壁 抗 發 汗 加 熱 器 〇 該 乾 燥 裝 置 包 括 一 個 遠 紅 外 線 照 射 裝 置 〇 在 成 型 裝 置 之 刖 具 有 — 個 脫 模 劑 塗 覆 裝 置 在 該 運 輸 裝 置 表 面 形 成 脫 模 劑 膜 0 該 脫 模 劑 塗 覆 裝 置 包 括 一 個 刮 刀 機 和 脫 模 劑 乾 燥 機 0 適 當 的 燒 結 裝 置 包 括 一 個 隧 道 式 爐 和 一 個 將 去 脂 板 狀 物 自 隧 道 式 爐 的 入 □ 連 續 運 到 出 □ 之 運 送 元 件 該 運 送 元 件 包 括 該 多 運 送 輥 其 於 該 隧 道 式 爐 至 少 —· 部 分 以 運 送 方 向 轉 動 〇 該 運 送 輥 受 到 控 制 9 因 此 其 轉 動 速 率 沿 著 運 送 方. 向 逐 漸 降 低 〇 附 圖 簡 述 由 下 列 與 附 ΓΒ1 圖 有 關 之 說 明 f 本 發 明 之 特 徵 和 優 點 會 更 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 -7 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(5 ) 明顯,其中: 圖1是依本發明第一具體化實例,製造未燒結金屬泡 沬作爲燒結多孔性金屬板中間產物之裝置剖面圖; 圖2是製造第—具體化實例中未燒結泡沬之方法的流 程圖; 圖3是圖1所示具有二片刀片之刮刀主要部分剖面圖 • . » 圖4是圖3所示之刮刀操作剖面圖; 圖5 A至5 E是概略顯示高濕度條件下起泡情形之簡 略剖面圖; 圖6 A至6 E是概略顯示低濕度條件下起泡情形之簡 略剖面圖; 圖7是本發明起泡裝置主要部分之剖面圖; 圖8是本發明乾燥機主要部分之剖面圖; 圖9 A至9 D是概略顯示本發明方法製得之燒結多孔 性金屬的蜂窩狀結構簡略剖面圖; 圖1 0是用於製造本發明第二具體化實例之泡沬漿體 和本發明第四具體化實例組成材料之裝置的剖面圖; 圖1 1是概略圖示本發明第四具體化實例之漿體室結 構的剖面圖; 圖1 2是製造本發明第五具體化實例燒結多孔性金屬 板之方法的流程度;和 圖1 3是用於進行圖1 2所示製造本發明第五貪體4匕 實例燒結多孔性金屬板之方法的裝置。 -8 - (請先閲讀背面之注意事項再'V寫本頁) 裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7_ _ 五、發明説明(6 ) 較佳具體化實例說明 依本發明,製造一種燒結多孔性金屬板,亦製造充作 該燒結多孔性金屬板中間產物之未燒結金屬泡沫。 第一亘體化富例 作爲本發明的第一具體化實例,此處將解釋充作燒結 多孔性金屬板中間產物之未繞結金屬泡沬(或胚板)之製 造。 圖1是用以製造本發明第一具體化實例未燒結金屬泡 沫之裝置,圖2是第一具體化實例中未燒結金屬泡沬製造 方法之流程圖。 如圖1所示,該用尽製造未燒結金屬泡沫之裝置包括 製備脫模劑膜和乾燥部分,泡沬漿體製備部分,起泡部分 ,乾燥部分和裁切部分。該未燒結金屬泡沬以圖2所示之 流程圖方法製造。也就是,該未燒結金屬泡沫經由脫模劑 膜製備步驟,脫模劑乾燥步驟,泡沫漿體製備步驟,成型 步驟,起泡步驟,乾燥步驟和裁切步驟製造。 依圖2所示之方法操作圖1所示之製造未燒結 泡沬用的裝置。該裝置具有第一個輥2 0和第二個輥2 1 ,其間裝有運送板1 0。該運送板在第一個輥2 0和第二 個輥2 1之間移動,作爲一個輸送帶。.由第一個輥2 0至 第二個輥2 1,該裝置具有脫模劑貯存器8 0,脫模劑乾 燥機1 0 0 »漿體貯存器30,起泡用的高溫濕潤劑40 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ (請先閲讀背面之注意事項再V烏本頁) 一訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明(7 ) 以及乾燥機5 0。該脫模劑貯存器8 0是長方形平行六面 I . 體,而且與該運送板接近第一個輥2 0的上層表面連接 °該脫模劑貯存器8 0的右壁具有刮刀9 0。該刮刀如此 安置使得其與運送板1 〇之間的間隙可以調整。以此方式 ’該脫模劑貯存器8 0和該刮刀9 0形成一個刮刀機1 1 〇 圖2所示的方法將參照圖1所示之裝置的每一部分解 釋之。 脫_模劑膜之製備與乾燥 當脫模劑貯存器8 0裝滿一種由胺酯樹脂製備之脫模 塗覆材料u,而且該運送板移動時,該脫模塗覆材料由刮 刀9 0和運'送板1 0之間的間隙擠出,形成設定厚度之塗 覆膜2。該塗覆膜2與運送板1 0移到下一個脫模劑乾燥 機1 0 0以乾燥並固化該塗覆材料。脫模劑膜2之厚度可 以藉由調整刮刀9 0與運送板1 〇之間的間隙而調整之。 該脫模乾燥機1 0 〇乾燥並固化承載板1 0上形成之 脫模劑膜2。該脫模劑乾燥機之較佳實例包括熱空氣乾燥 機和遠紅外線乾燥機。該脫模劑膜2有助於自該運送板除 去該胚板。可以藉由該胚板烺燒步驟中燃燒除去該脫模劑 膜2。此外,該脫模劑膜2可以充作該胚板的運送帶。 乾燥胚板1 C藉由脫模劑膜2之形.成,可以輕易地處 理,如下所述。因此,該胺酯塗覆膜製備步驟和乾燥步驟 對本發明而言並非必要。 先張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇Χ297公釐)_】 ~ (請先聞讀背面之注意事項Ιφν寫本頁) -裝_ *•11 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、 發明説明 (8 ) 泡 沬 漿 髒 製 備 歩 驟 和 成 型 1 驟 在 泡 沫 漿 體 製 備 步 驟 中 » 製 備 一 種 含 有 金 屬 粉 末 9 水 溶 性 樹 脂 黏 合 劑 起 泡 劑 > 表 面 活 性 劑 » 水 等 之 漿 體 〇 該 成 型 步 驟 中 » 將 形 成 之 泡 沫 漿 體 製 成 板 狀 〇 較 佳 之 成 型 方 法 是 刮 刀 法 > 其 將 參 照 圖 3 和 4 於 後 文 說 明 之 〇 雖 然 該 泡 沬 漿 體 製 備 步 驟 和 隨 後 成 型 步 驟 被 視 爲 一 個 —. 貫 的 步 驟 但 是 下 文 將 其 視 爲 彼 此 獨 之 步 驟 解 释 之 〇 A 泡 沬 漿 髎 製 備 歩 驟 漿 體 貯 存 器 3 0 是 長 方 形 的 平 行六 面 體 其 與 該 脫 模 劑 乾 燥 機 1 0 0 <八 刖 方 的 承 載 板 上 層 表 面 接 觸 〇 漿 體 ήχε» 貯 存 器 3 0 上 方 具 有 一 個 用 來 製 備 將 進 料 到 之 泡 沫 漿 體 貯 存 器 3 0 之 泡 沬 漿 體 tlSL S 之 泡 沬 漿 體 混 合 器 1 1 0 〇 該 泡 沫 漿 體 混 合 器 1 1 0 具 有 —. 個 將 加 料 漏 斗 1 1 1 進 料 之 原 料 捏 和 之 捏 和 器 1 1 2 以 及 混 合 一 種 起 泡 劑 之 起 泡 劑 混 合 設 備 1 1 3 〇 該 泡 沬 漿 體 混 合 器 1 1 0 混 合 由 捏 全 器 1 1 2 捏 和 之 原 料 與 在 起 泡 劑 混 合 設 備 1 1 3 中 混 合 後 之 起 泡 劑 > 製 備 — 種 泡 沫 漿 體 ttsz. S 〇 因 爲 該 泡 沫 漿 體 的 組 份 分 成 二 種 液 體 而 且 這 二 種 液 體 在 該 混 合 物 進 料 到 刮 刀 6 0 之 、* -BU- 才 混 合 因 此 可 以 避 免 起 泡 劑 揮 發 〇 在 運 送 器 運 送 方 向 下 游 之 漿 體 貯 存 器 3 0 之 壁 具 有 刮 刀 6 0 〇 彐田 m 整 介 於 刮 刀 與 運 送 板 1 0 之 間 隙 以 製 備 具 有 所 需 厚 度 之 胚 板 1 A 〇 漿 體 flSZ· 貯 存 器 3 0 裝 滿 泡 沫 漿 體 S 並 請 聞 讀 背 之 注 意 事 項 装 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) # -11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _______B7_._ 五、發明説明(9 ) 且移動該運送板時,該泡沫漿體S由刮刀6 0和運送板 1 0之間的間隙擠出,形成厚度設定之板狀物件。該成型 板狀物件1 A在運送板1 〇上,朝向隨以熱起泡之濕潤器 移動。 該獎體貯存器30最好具有對貯存漿體S表面噴灑一 種液體介質之機制,原因如下。當泡沫漿體供應到該貯存 器時,氣泡B沿著原有漿體表原S s u陷在該漿體內,如 圖4所示® 假如該泡沬漿體之成型板狀物件包括此種氣泡,該多 孔性金屬板上會形成該氣泡所造成意料之外的孔。因爲該 氣泡形成之孔的孔隙大小舆起泡劑形成之孔不同,該多孔 性金屬板的蜂窩狀結構會不均勻。當貯存器中漿體S的表 面乾燥時,氣泡B嚴重陷在其中,這是因爲表面黏度增加 ,因此氣泡幾乎無法脫離之故。相對的,如圖11所示’ 當液體介質酒在該漿體表面時,貯存器內的漿體不是乾燥 的,如此可以避免多孔性金屬板之蜂窩狀結構不均勻。只 要避免該漿體表面乾燥,該液體介質可以連續噴灑或斷續 噴灑。 本發明中用以形成未燒結金屬泡沬的金屬粉末可以視 最終產物的目的適當選擇之。當該金屬泡沫用於電極時’ 金屬粉末之實例包括燒結金屬或合金之粉末,諸如鎳’銅 ,鐵,不銹鋼,鉻,鈷,金和銀。金屬.粉末之平均顆粒大 小最好爲5 0 O em或以下,以〇 · 5至1 0 0 更佳 。平均顆粒大小爲0 · 5 # m或以下時,其孔率太小。另 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再V#本頁) ·:装.
<1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______B7_______ 五、發明説明(10) —方面’平均顆粒大小爲5 0 0 或以上時,燒結該未 燒結金屬泡沬製得之燒結多孔性金屬板強度不足。該漿體 中金屬粉末之含量在5至8 0百分比範圍(重量百分比, 下文亦同)30至80百分比更佳。 乾燥步驟之後’該水溶性樹脂黏合劑維持該多孔性物 件的形狀。該水溶性樹脂黏合劑亦可充作—種漿體之黏度 改良劑。該水溶性樹脂黏合劑之實例包括甲纖維素,羥丙 基甲纖維素,羥基乙纖維素,羧基甲纖維素銨,乙纖維素 和聚乙烯基醇。該水溶性樹脂黏合劑之含量最好在〇 . 5 至2 0百分比範圍,以2至1 0百分比更佳。當該含量爲 0 · 5百分比或以下時,該乾燥金屬物件強度大到無法處 理。另一方面,該含量爲2 0百分比或以上時,其黏度太 高無法製得成型物件。 可使用任何釋出氣體形成孔隙之起泡劑,例如在預定 溫度下分解釋出氣體之化合物,以及揮發性有機溶劑。揮 發性有機溶劑之實例包括具有5至8個碳原子的烴有基溶 。這些有機溶劑室溫下爲液態,並於存在有表面活性劑劑 之漿體中形成膠微粒。該有機溶劑於室溫蒸發,並且藉由 加熱於該漿體中形成細小氣泡。具有5至8個碳原子之烴 有機溶劑實例包括戊烷,新戊烷,己烷,異己烷,庚烷, 異庚烷,苯,辛烷和甲苯。起泡劑含量最好在〇 . 0 5至 1 ◦百分比範圍內,以0 5至5百分比更佳。含量少於 0·05百分比無法形成充分的氣泡數達成預定孔率。另 一方面,含量多於5百分比以上導致體積較大之膠微粒生 (請先閱請背面之注意事項号夫寫本頁) -裝_ 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明i η) 成,因此產生較大的氣泡,使得該成型物件和燒結泡沫強 度降低。可以藉由充分混合氣體諸如空氣代替起泡劑製備 該泡沬漿體。 ‘ 該表面活性劑使起泡狀態安定,並且形成該起泡劑的 膠微粒。該表面活性劑的實例包括陰離子表面活性劑,諸 如烷基苯磺酸鹽,α -烯烴磺酸鹽,烷基硫酸酯之鹽類, 烷基醚硫酸酯之鹽類和烷屬烴磺酸鹽;以及非離子表面活 性劑,諸如聚乙烯乙二醇衍生物和多價醇衍生物。該表面 活性劑的含量在0 . 0 5至5百分比範圍內,以0 · 5至 3百分比較佳。數量少於0 .05百分比時,該膠微粒之 生成不穩定,因此在漿體中停留之細小氣泡很少。另一方 面,該含量超過5%並不會加強前述效果。 本發明'之氣泡漿體可能含有一種增塑劑,一種可燃性 物質等與前述必要組份不同者。 加入該增塑劑賦予該未燒結多孔性金屬元件可塑性。 該增塑劑實例包括多價醇,諸如乙烯乙二醇,聚乙烯乙二 醇和縮水甘油;油類,諸如沙丁魚油,油菜籽油和橄欖油 ;醚類,諸如石油醚;和酯類,諸如酞酸二乙酯,酞酸正 丁酯,酞酸二乙基己酯,酞酸二辛酯,單油酸花揪丹酯, 三油酯花揪丹酯,棕櫚酸花揪丹酯以及硬脂酸芯揪丹酯。 該增塑劑之含量在0.1至15百分比範圍較佳,以2至 1 0百分比更佳。含量少於0 . 1百分.比時,無法得到充 分可塑效果,然而含量高於1 5百分比時無痒得到強度令 人滿意之成型物件。較佳之增塑劑、是聚乙烯乙二醇和縮水 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ,』 -14 一 C請先閱讀背面之注意事項再本頁) .裝. 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明(:12 ) 甘油。這些增塑劑可以改善該成型物件之多孔性。 該可燃性物質在該乾燥成型物件燃燒步驟中燃燒,可 以促進孔隙形成。‘可以使用任何粉末和纖維可燃性物質》 更詳細地說,使用大約0 . 1至2 0 0 /zm之粉末和長度 200#m以下(3 0至120em較佳)之纖維。可燃 性物質實例包括紙漿,棉花,廢棄纖維,玉米澱粉,羧基 甲纖維素,非水溶性纖維素纖維,聚乙烯基丁醛樹脂,聚 乙烯基樹脂,丙烯酸樹脂和聚乙烯樹脂。 可以混合前述組份製得本發明泡沬漿體。雖然混合順 序沒有限制,但是該起泡劑最後加入較佳,以減少混合步 驟中氣泡生成。該漿體起泡後,該漿體的流動性降低,導 致成型特性差。然而,起泡劑加入之後直到起泡作用開始 的時間可以由起泡劑的種類及數量和骸漿體溫度控制。因 此,使這些參數最適化,該漿體可以在其仍然具有流動性 的時間內形成預定形狀之未燒結多孔性金屬元件。該漿體 黏度在 20,000cps 至 70,OOOcps 較佳, 以 30,OOOcps 至 55 ,OOOcps 更佳。在 20 °C溫度下該黏度低於20,OOOcps時,該蜂窩 狀結構會於燃燒時損壞。另一方面,該黏度高於 70 ,OOOcps時,因爲其黏度高,其成型特性可能 很差。 B .成锄步驟 將上述步驟製備之泡沫漿體製成板狀。適用之成型方 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閣讀背面之注意事項再>4本頁) .裝. *tr -15 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7_^___ 五、發明説明(13 ) 法是刮刀法。 圖3和4是本發明具體化實例中,具有二片刀片之刮 刀主要部分剖面圖。 該刮刀單位具有捲動式承載板1 0之第一個輥2 0和 用來捲動該承載板10之第二個輥21(這些輥並未示於 圖3和4)。該刮刀60安置在漿體貯存器30右壁,該 運送板運送方向下游,而且可調整間隙介於刮刀6 0和運 送板1 0之間。該成型物件厚度由介於其間的間隙調整。 當漿體貯存器3 0裝滿泡沬漿體,並且該運送板移動時, 該泡沬漿體S由該間隙擠出形成預定厚度的板狀物件1 a 。將板狀物件移至運送板上下一個起泡區4 〇。 如圖3和4所示,使用二片刀片6 0 A和60 B充作 刮1刀6 0,'大型氣泡由介於6 0 A,6 0 B之間的空隙釋 出。因此’不論泡沬漿體S數量如何,該板狀物件1 A由 第二刀片6 0 B和運送板1 〇之間的間隙推出,不含大型 氣泡,而且該板狀物件1 A之厚度均勻。介於第一刀片 6 0A和運送板1 〇之間隙G 1比介於第二刀片6 0 B和 運送板1 0之間隙G 2大較佳。介於第一刀片6 0 A和第 二刀片6 0 B之距離D最好大約爲5至2 0mm。介於第 二刀片60B和運送板1〇之間隙G2最好爲〇 . 2.至2 mm。 耙泡步驟 該成型物件在乾燥之前充份起泡。該起泡步驟在製造 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(210X297公釐) : -16 - (請先閱讀背面之注意事項再域專本頁) -5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(14 ) 本發明未燒結金屬泡沬時並非必要。然而,當該成型物件 在成型步驟後立刻乾燥時,該成型物件之表面首先乾燥形 成一層表層,使該成型物件內之起泡作用和水的蒸發作用 受到抑制。因此,該起泡步驟在成型步驟和乾燥步驟之間 進行較佳,以達成均匀起泡作用》 當該成型物件在起泡作用中乾燥時,容易在該成型物 件表面形成裂化。因此,該起泡作用最好在高濕氣氛下進 行,避免成型物件乾燥。例如,當該漿體黏度爲 35,000cps或更高時,該濕度至少爲65百分比 ’至少8 0百分比更佳。當濕度少於6 5百分比時,該成 型物件表面可能會形成裂化。該起泡溫度最好在1 5至 6 5 °C範圍內,以2 8至4 0 °C更隹。當溫度低於1 5 °C 時,起泡作甩所需時間更長,例如2小時。當溫度高於 6 5 °C時,該成型物件會過度起泡,時常導致該成型物件 之破裂。該成型作用通常進行10至45分鐘。 圖5 A至5 E概要圖示高濕度下的起泡狀態。該起泡 漿體形成預定形狀例如成型物件1A之板(圖5A)之後 ,起泡步驟(圖5B和5C)中,該漿體中的起泡劑釋出 氣泡,形成氣泡3。在高濕度起泡步驟中,整個成型物件 1 A之漿體黏度均勻,氣泡會在該成型物件中均勻形成, 因此該成型物件變成具有均勻蜂窩狀結構之蜂巢狀物件1 B (圖5D)。此外,高濕度起泡步驟不會在蜂窩狀物件 1 B表面形成裂化和其它缺點。 圖6 A至6 E概略顯示該泡沫漿體成型後乾燥時或者 本紙張尺度適用中國81^準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 17 - —J---Ί----批衣-- (請先閱讀背面之注意事項再纟鳥本頁) -r 訂 ί! 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(15 ) 於低濕度起泡時之起泡狀態。此種低濕度起泡作用中,在 泡沫漿體成爲預定形狀,諸如成型物件1A (圖6A)之 後,漿體中的起泡劑釋出氣體,形成起泡步驟中之成型物 件1 A上之氣泡3 (圖6 B和6 C ),其與高濕度起泡步 驟相似。然而,該成型物件1 A表面先乾燥,因爲低濕度 條件之故該成型物件1 A之漿體黏度變得不均勻。因此, 該成型物件中不均勻生成氣泡3 ,造成具有不均勻蜂窩狀 結構之蜂窩狀物件1B(圖6D)。此外,該蜂窩狀物件 1 B表面容易形成裂化和其它缺點(圖6 E )。 起泡作用在具有起泡用之高溫濕潤器之起泡區進行。 圖7是起泡用之高溫濕潤器4 0之具體化實例剖面圖 。用於起泡之高溫濕潤器4 0最好包括一種爐4 6,其在 充作運送裝置之運送板運送途徑周圍,而且具有入口 4 7 和出口 48,一個具有恆溫器之貯水器裝置在該爐中,一 個用於加熱該成型物件之加熱器沿著該爐內之運送途徑安 裝,以及在該爐壁安裝抗汗加熱器4 2。該爐4 6環繞著 該運送板1 0之運送途徑,並且在運送板1 0之上形成空 間4 9 A和4 9 B。運送板10之入口 4 7放置在該爐 4 6之上游壁中段(第一個輥那一側),而山口 4 8放置 在爐4 6下游壁中段(第二個輥那一側)。在該運送板下 方形成之下方空間4 9 A充作一個貯水容器,其中裝著既 定數量的水4 5。在下方空間4 9 A底部裝置一個調節加 熱器,如此該爐中之氣氛可以藉由蒸發水4 5維持既定濕 度。該下方空間4 9 A最好具有一個攪拌器使水的溫度均 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) ~~ ' ;--1---;--裝--I (請先閱讀背面之注意事項再/',4本頁) if · 言 線, 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(16 ) 勻。板狀加熱器4 2沿著該爐4 6內之運送板1 0之運送 途徑上友空間4 9 B安裝。該板狀加熱器避免水凝結在該 壁上,並且促進調節加熱器操作。沿著運送途徑安裝之板 狀加熱器就在運送板1 0下方,其加熱該運送板1 0上之 成型漿體物件1 A促進起泡作用。該板狀加熱器4 2和 4 4之實例包括碳板加熱器,而該調節加熱器實例包括包 有絕緣體之鎳鉻合金線路加熱器。 乾燥步驟 該蜂窩狀物件1 B由起泡區運送至乾燥區5 0。乾燥 前之氣泡是由水薄膜維持,其中漿體凝聚在氣泡之間的界 面,形成一種骨架結構(蜂窩狀結構)。當水薄膜破壞這 種狀態時,該漿體形成骨架流破壞了該骨架結構。因此, 藉由乾燥可以得到該蜂窩狀結構而不會破壞該骨架結構。 迅速乾燥使該骨.架結構不會破壞的方法之一。遠紅外線乾 燥適用於此種用途。該漿體組成物最好具有水蒸氣極少時 黏度容易增加之特性9 該乾燥步驟中的條件包括,例如1 2 0至1 8 0 °C之 溫度,40至80 °C的大氣溫度,和20至120分鐘乾 燥時間。乾燥之後,製得胚板1 C »該胚板1 C厚度通常 爲圖3所示G 2高度的3至8倍。該胚板向下彎向該運送 板時,藉由運送使其與運送板1 0分離。 該乾燥方法之實例包括熱傳送方法,諸如暖空氣乾燥 法,遠紅外線乾燥法和微波加熱法。其中,微波加熱法乾 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) .n · :~: ~ —I U - … (.請先閱讀背面之注意事項再r寫本頁) :繁. .訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(17 ) 燥速度最快,其次是遠紅外線法。因爲該熱傳送方法之乾 燥速度遠低於其它二種方法速度,該蜂窩狀物件表面和內 部不均勻乾燥。因此,遠紅外線法和微波法有利於迅速去 除水分。然而,因爲該泡沬漿體含有金屬粉末,該微波因 爲金屬粉末燃燒之故而無法使用。因此,遠紅外線是最適 用之方法。然而,乾燥機5 0並不限用於遠紅外線乾燥機 。例如,本發明中亦可使用暖氣乾燥機以及遠紅外線加熱 與熱傳送,諸如暖氣乾燥之組合。 圖8是顯示本發明具體化實例之遠紅外線乾燥機結構 剖面圖。該遠紅外線乾燥機5 0圍繞著運送板1 0之運送 途徑,並且具有爐5 1以形成運送板1 0上方之封閉空間 。該爐5 1之上游(第一個輥那一側)壁具有運送板1 0 之·入口 5 6,而爐5 1之卞游(第二個輥那一側)壁具有 出口 5 7。爐5 1之內部沿著運送方向分成三個間隔5 4 A,54B和54C,隔板53A,5 3B與爐51之內 部側壁連接。隔板5 3 A和5 3 B以及運送板1 0之間具 有適當間隙58A,58B,如此運送板10上之蜂窩狀 物件1 B可以通過間隙5 8 A和5 8 B運到下一個間隔。 將遠紅外線加熱器52安置在間隔54八,546,54 C之運送板之運送途徑上方以乾燥在運送板1〇上成型之 蜂窩狀物件1B。排氣鼓風機55A,55B,55C裝 置在間隔5 4 A,5 4 B,5 4 C之上.方壁,排出該間隔 中的濕氣大氣。該間隔54A,54B,54C最好之內 壁最好具有反射特性使遠紅外線有效效地乾燥。本發明中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α·4規格(210X 297公釐) 77~ _ ~ Zu - ·-'" ^---Ί--.--^-- - '\j.. (請先閲讀背面之注意事項寻i辱本頁) -a
經濟部中央標準局員工消費合作社印I A7 ___B7 五、發明説明(IS ) 間隔之數目並無限制。或者該爐並不一定要分成許多間隔 ,其與上述第四具體化實例不同。另外,獨立之遠紅外線 乾燥機可以依序安裝。 該漿體組成物之黏度容易因漿體中少許水蒸發而增加 ,以製得具有所需蜂窩狀結構,而且該骨架結構沒有破損 之胚板。 以遠紅外線乾燥機5 0之乾燥作用係於加器溫度 1 20至1 80 °C,大氣溫度40至80 °C下進行20至 1 2 0分鐘。該乾燥板狀物件或胚板1 C在此步驟中製得 。胚板1C之厚度通常是圖3中G2高度的3至8倍。 裁切步驟 以切刀’7 0將該胚板裁成預定長度》例如,依需要將 經裁切之胚板進料至燃燒步驟。 在圖1所示之本發明具體化實例中,製造燒結多孔性 金屬板之裝置內,當運送板1 0移動時,藉由彎曲使胚板 1 C分離》將胚板1 C以切刀7 0裁切成預定長度,並進 行下一步驟(該圖未顯示)。 上述說明中,成型,起泡和乾燥作用依序進行。或者 ,這些處理可以以其獨立裝置進行。 現在解釋本發明使用製造燒結多孔性金屬板之裝置連 續製造未燒結金屬泡沫之方法。 1 .在運送板10表面形成脫模劑脫2之後,該漿體 貯存器3 0中裝滿泡沫漿體S,並以刮刀60將漿體S製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS_)_ A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再,¾馬本頁) -裝- 訂 -- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(l9 ) 成板狀。詳細地說,進料到脫模劑貯存器8 0之脫模塗料 u係由刮刀9 0和移動的運送板1 0之間的間隙擠出,形 成既定厚度之塗覆膜2 »以脫模劑乾燥機1 0 0固化運送 板10運送之塗覆膜2。 2 .在形成之脫模劑膜2上使泡沬漿體S形成板狀物 件。運送板1 0充作該板狀物件1 A之輸送帶。進料到漿 體貯存器之漿體S係由介於刮刀6 0和運送板1 0之間隙 擠出,而且製成預定厚度的板狀物件。該板狀物件1 A沿 著運送板10向起泡用之高溫濕潤器移動。 3 .於該起泡甩之高溫濕潤器4 0中,在板狀物件1 A乾燥之前以高濕度大氣使起泡作用徹底完成,避免起泡 作用當中該板狀物件乾燥。 4 .將起泡用之高溫濕潤器內的蜂窩狀物件移到具有 乾燥機5 0之乾燥區,乾燥之後製得胚板1 C » 5 .當運送板10移動時,使該胚板向下彎曲分離之 ,並以切刀7 0裁切成預定長度。將經裁切之綠板送到下 一步驟,例如燃燒步驟(不顯示於圖中)》 實施例1 — 1 參照實施例說明本發明。 以表1所示之配方(重量百分比)爲基礎,化合金屬 粉末,水溶性樹脂黏合劑,起泡劑和表面活性劑製備泡沬 漿體。將每一種泡沬漿體以圖3所示之裝置製成板狀物件 ,其中圖3所示之第一片刀片6 0A之閘門高度爲〇 . 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 22 _ ' ' (請先閲讀背面之注意事項再^一馬本頁) 裝. -訂 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 __B7_ 五、發明説明(2〇 ) mm,而第二片刀片之閘門高度爲0 . 6 m m,運送板 10之移動速度爲20cm/分鐘。 該成型物件l· A在設定爲表2所示溫度和濕度之恆溫 恆濕裝置內進行一定時間之起泡作用。該成型物件1 B以 加熱溫度設定爲1 6 0°C之遠紅外線乾燥機5 0乾燥,製 得胚板1 C。該胚板在一個石墨板上以4 5 0°C空氣去脂 3 0分鐘。該胚板於表2所示之條件下燒結,製得一個燒. 結多孔性金屬板。燒結之後,剪切該多孔性金屬板,其長 度爲胚板之百分之2 0。 將每一片燒結之多孔性金屬板部分以樹脂包埋,並磨 光其截面。將磨光片以影像分析儀測量孔隙大小和孔率, 並以B E T方法測量比表面積》結果示於表2。 依下文製備一種燒結之多孔性金屬板作爲對照實例之 市售賦予導電性之聚胺甲酸酯泡沬內側表面之鎳蒸發成 〇 . 5 // m厚之後,將該泡沬浸入硫酸鎳溶液中;以電流 密度1 A / d m 2對充作負電極之泡沬進行電鍍,在該泡 沫之開放式電池表面形成平均厚度爲7 5 Mm之鎳電鍍層 ;該電鍍泡沬於1 1 0 0 °C氫氣流中停留〇 . 5小時以去 除聚胺甲酸酯泡沫。形成之燒結多孔性金屬板直徑爲5 0 m m ’長度1 〇 〇 m m。該燒結多孔性金屬板之孔隙大小 ’孔率和B E T比表面積以實施例1 一 1相同方.式測定。 結果示於表2。 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210X297公釐) ---;---Ί--|神衣-- - . (請先聞讀背面之注意事項再技尊本頁) 訂 丨與. β A7 B7 五、發明説明〇/ ) 表 1 成 份 實施例1-1 實施例1-2 金屬 粉末 純鎳(平均顆粒 大小:l〇y m) 60 — 不銹鋼(平均顆 粒大小:12# m) - 60 起泡劑 己烷 1.8 1.8 水溶性 樹脂黏 合劑 HPMC 6.5 6.5 MC 3.5 3.5 表面活 性劑 DBS 2.0 2.0 增塑劑 縮水甘油 2.5 2.5 水 平衡 平衡 (請先閱讀背面之注意事項再.¾寫本頁) .裝· 、11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 HPMC:羥丙基甲纖維素 MC:甲纖維素 D B S :鈉十二基苯磺酸鹽 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -2^ - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(>〇 表 2 實施例 1-1 實施例 1-2 對照實例 起泡條件 濕度(%) 95 90 - 溫度(°c) 35 30 - 停留時間(分) 15 30 燒結條件 氣氛 N2-5% H2 h2 H2 溫度(°c) 1150 1200 1100 停留時間(小時) 3 1 0.5 燒結物件 厚度(mm) 1.8 2.0 平均孔隙大小 (βτη) 250 300 290 多孔性(%) 95.9 96.5 95 比表面積(cm2/cm3 ) 750 810 41 (請先閱讀背面之注意事項寻考寫本頁) -裝· -訂!Γ 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(23 ) 具有立體骨架結構和比表面積大之燒結多孔性金屬板 可以此種方式製備。形成之燒結多孔性金屬板視該漿體製 備,起泡條件,乾燥條件和燃燒條件而定,具有下列如圖 9 A和9 D之不同結構;如圖9 A所示單一蜂窩狀層結構 ,圖9 B所示多層封閉式蜂窩結構,圖9 C所示表面封閉 之骨架結構,以及圖9D所示表面開放之骨架結構。 本發明之燒結多孔性金屬板本身之立體骨架亦爲多孔 性,因爲該骨架係由燒結之金屬粉末製成。因此,該燒結 多孔性金屬板比表面積與BET比表相當,例如300至 1 5 0 0 c m 2/ c m 3。此外,容易形成非常小例如 1 0 0 或以下之氣泡。形成之燒結金屬粉末平均孔隙 大小爲6 0至6 0 0 μ m,而其孔率爲9 0至9 8容積百 分比。 可使用本發明具體化實例製得之未燒結金屬泡沬充作 最終燒結之多孔性金屬板作爲鹼性蓄電池活性材料載體, 水解電極,油加熱器之噴霧單位,磁性屏蔽包裝,使用爆 炸物之空氣緩衝器中之氣體膨脹緩衝物,吸音絕緣材料, 淨水器之水解過濾器,空氣清淨器之靜電過濾器,排氣用 之油霧過濾器,油加熱器之除臭觸媒等,高溫導管之粉塵 過濾器,高壓下孔隙裝填鋁之組成材料基板,以及工業觸 媒和載體。 前沭县體化實例之改良 本發明中,可以達成許多與前述具體化實例不同之改 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ 一 ~ -Zb ~ (請先閲讀背面之注意事項再丨,島本頁) 裝· i訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(24 ) 良。 例如,可以使用在胚板1 C燃燒步驟時消失,而且不 會影響該燒結金屬泡沬之樹脂膜代替前述具體化實例中之 脫模劑膜2。此種樹脂膜於泡沬漿體起泡步驟和乾燥歩驟 時不會收縮,而且燃燒之後完全消失較隹。此外,該樹脂 膜最好容易與運送板分離。此種樹脂實例包括胺酯樹脂。 環氧樹脂,熱固性聚酯樹脂,耐熱性熱塑型塑膠,丙烯酸 樹脂,聚丙烯樹脂和乙烯一乙酸乙烯基酯樹脂。細節說明 如下。 與刮刀9 0不同之可使用製膜方法實例包括刷塗法, 海綿滾塗法和擠製法。此外,可以使用不須製膜步驟之樹 脂膜。例如,使用一個輥捲動一種樹脂膜,該樹脂膜上形 成之泡沬漿·體或以自該輥脫模。 該乾燥之胚板可以以一種未裁切之長形元件燃燒,與 前述具體化實例中,胚板1 C以切刀裁切之方式不同。本 實例中,因爲乾燥胚板1 C之收縮大,所示容易形成裂化 。因此,胚板收縮造成胚板在運送器上容易移動是必然的 ,如下文所示;將一種潤滑劑塗在運送器表.面,降低胚板 與該運送器之接觸阻力;該運送器係由許多輥組成以減少 胚板與運送器之接觸面積;或者該運送器傾斜使出口.位置 高於入口位置。 如上述,依本具體化實例容易製得·金屬組成自由度高 ,而且比表面積大之未燒結金屬板。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210\297公着) ---^---Ί-----裝-- (請先閲讀背面之注意事項号4喬本頁) 訂_ -27 A7 B7 五、發明説明(25) 具體化實例 該泡沬漿體之另一個較佳之具體化實例爲第二具體化 實例。 · 因爲本發明中使用一種含有起泡劑之水性漿體,該起 泡劑有時會在漿體成型前起泡,因此使起泡之金屬特性相 當不穩定。在第二具體化實例中將改善此種問題。 製備該泡沬漿體時,將漿體組份分成二種水溶液,並 在成型之前混合.二種溶液。 圖1 0是連續進行泡沬漿體製備,成型,起泡和乾燥 之裝置示意剖面圖,如圖所示之裝置。該裝置包括一種泡 沫漿體製備裝置1 0 2,運送裝置3 0 0,脫模劑膜製備 裝置1 1,成型裝置5,起泡裝置4 0和乾燥裝置5 0。 該泡沫漿體製備裝置102包括一個用來混合水溶液 (A)之第一混合器,用於混合水溶液(B)之第二混合 器1 1 2,以及第三混合器1 1〇。第三混合器混合由第 一和第二混合器進料之水溶液(A)和(B),並將混合 後形成之泡沬漿體S送到成型裝置5。第二混合器1 1 2 具有二個自動進料水溶液(B )組份之飼機。 水溶液(A )之成份以預定數量進料到第一混合器 113中混合之,混合之後的水溶液(A)(圖10.以 A q (A)表示)以既定流率經由管1 1 3 a進料到第三 混合器1 1 0。同樣的’水溶液(B ).之組份以預定數是 進料至第二混合器1 1 2中混合,混合後的水溶液(B ) (圖1Ό中以Aq (B)表示)以既定流率經由管1 1 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) :---Ί----^-- (請先閲讀背面之注意事項再^寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 _ B7 五、發明説明(26 ) a進料到第三混合器1 1 〇。水溶液(A)和(B)在第 三混合器1 1 0中混合製成泡沫漿體S,並經由管1 1 〇 a將泡沫漿體S進料到起泡機5中。 該泡沫漿體含有金屬粉末,水溶性樹脂黏合劑,起泡 劑,表g活性劑和水,與第一具體化實例相同。金屬粉末 聚集在該泡沬漿體細微氣泡周圍的薄液壁上,而且該金屬 粉末以及該水溶性樹脂黏合劑如此固化,以維持氣泡形狀 。燃燒去除該黏合劑,並燒結該金属粉末,製成具有立體 網狀結構之燒結多孔性金屬板。 充作金屬粉末之金屬實例包括所有可以粉末化以及燒 結之金屬。因此,該金屬組成具有高度自由,例如可以使 用該多種金屬和不同種類金屬之許多組合。此外,因爲燒 結金屬之故、該骨架本身具有多孔性結構。因此,燒結之 多孔性金屬具有相當大的比表面積》 本實例中,泡沫漿體之成份分成二種溶液,而且在進 料之成型機之前才混合這種溶液,減少該起泡劑之揮發作 用。 溶液(A )中組份實例包括一種起泡劑,一種表面活 性劑,和一種水溶性樹脂黏合劑。溶液(B )中組份實例 包括金屬粉末和水溶性樹脂黏合劑。 與第一具體化實例相同之起泡劑亦可用於第二具體化 實例。該起泡劑加入水溶液(A )中,其中漿體中該起泡 劑爲0 . 05至1 0重量百分比,以0 . 5至5重量百分 比較佳。如果該含量少於9 0 5重量百分比,形成的氣泡 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格.(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再本頁) •裝.
、-IT -29 ' 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(27) 不足,或者孔率降低。另一方面,含量高過內重量百分比 時,會形成較大之膠微粒。因此,形之胚板和燒結物件可 能會因較大型氣泡生成而降低其強度。 第一具體化實例中使用之相同表面活性劑亦可用於第 二具體化實例,使起泡狀態穩定,並且促進膠微粒生成。 該表面活性劑加入水溶液(A)中,漿體中之表面活性劑 含量爲0· 0 5至5重量百分比,最好是0 . 5至3重量 百分比。當含量低於0.05重量百分比時,膠微粒生成 不穩定,而且無法使細小氣泡保留在漿體中。另一方面, 該含量高於5重量百分比時,效果不會再改善。該表面活 性劑可以同時加入水溶液(A )和(B )中。 該水溶性樹脂黏合劑在漿體乾燥作用中加入,維持蜂 窩狀物件之形狀,並調整該漿體濃度。與第一具體化實例 中相同之水溶性樹脂黏合劑亦可用於第二具體化實例。調 整水溶液(A )之水溶性樹脂黏合劑數量,使其與水溶液 (B)混合後,在泡沫漿體中之濃度爲〇·5至20重量 百分比較佳,2至10重量百分比更佳》用量少於〇 . 5 重量百分比會導致強度過低,無法符合處理需求。另一方 面,用量高於2 0重量百分比會導致黏度增加過多使得成 型特性差。 溶液(A )每一種組份含量如下: 起泡劑:0 . 0 5至1 0重量百分比,特別是0 . 5 ,至5重量百分比 表面活性劑:0 · 0 5至5重量百分比,特別是 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210.X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再"寫本頁) 裝·
、1T A7 B7 五、發明説明(:28 ) 0 . 5至3百分比 水溶性樹脂黏合劑:0 . 5至2 0重量百分比,.特.別 是2至10百分比 水溶液(A)之黏度於室溫下以50〇〇至 80000cps 較佳,10000 至 4〇〇〇〇cps 更佳。 水溶液(A)係以第一混合器1 1 3將上述組份混合 製得。可以使用諸如葉片混合器和固定混合器之混合器充 作第一混合器1 1 3。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再ir寫本頁) 另一種水溶液(B )包括金屬粉末’水溶性樹脂黏合 劑等’其如前文所述。可使用之金屬不受限制,而且可以 包括所有燒結金屬和鎳,銅,鐵,不銹鋼,鉻,銘,金, 銀等之合金’金屬粉末之平均顆粒大小爲5 〇 〇 vm或以 下’以0 · 5至100 ym更佳。平均顆粒大小小於 0 . 5em時,無法達成預期的孔率。另一方面,平均顆 粒大小超過5 0 0 e m時,燒結多孔性金屬板強度太低。 將該金屬粉末加入溶液(B)中,,其與溶液(a)混合後 ’於泡沬漿體中之含量爲5至8 0重量百分比,以30至 80重量百分比較佳。 可以使用前述任一種水溶性樹脂黏合劑。將水溶性樹 脂黏合劑加入,使水溶液(B )於室溫之黏度爲 20000 至 2000 0 Ocps,以.25000 至 50000cp s較佳。水溶液(B)中每一種組份含量 如下: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -31 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(29 ) 金屬粉末:5至80重量百分比’特別是5 0至7 0 重量百分比 ‘ 水溶性樹脂黏合劑:0 . 5至2〇重量百分比’特別 是2至1 〇重量百分比 因爲水溶液(B )之黏度高,可以使用—般葉片混合 器和捏和器充作第二混合器1 1 2。 第二具體化實例中之泡沬漿體包括一種增塑劑,—種 促進孔隙生成之可燃性材料,其與前述必要組份不同。雖 然這些添加劑可以加入水溶液(A)或(B )任一者,但 是加入水溶液(B)較佳。 該增塑劑賦予該成型物件可塑性,而且第二具體化實 例中可以使用與第一具體化實例相同之增塑劑。該增塑劑 加入水溶液(A )或(B ),使其於泡沫漿體中之濃度爲 0 . 1至1 5重量百分比,以2至1 0重量百分比更佳。 如果其於泡沬漿體中之含量少於0.1重量百分比,其可 塑性不足。另一方面,其含量高於15重量百分比時該成 型物件之強度不足。 促進孔隙生成之可燃性材料在乾燥成型物件燃燒步驟 中消失,促進孔隙生成。可以使用任何具有形狀,諸如粉 末和纖維,並且可以在燃燒步驟消失之材料。此種材料實 例包括0 . 1至200βιη之粉末和長度爲2〇 Oem以 下,最好是30至120 /zm之纖維。. 混合水溶液(A )和(B )可以製備第二具體化實例 之泡沬漿體。水溶液(A )對水溶液(B )之重量比率( 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再¥良本頁) 訂 -32 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7__ 五、發明説明(30 ) A)/(B)在0 . 5/9,5至3/7範圍內,以 0.9/8 至 1.8/7. 5 較佳》 第三混合器l·10之實例包括旋轉螺旋或Z型葉片之 混合器和內部混合器。形成之泡沬漿體在2 0°C時黏度爲 20000 至 700 0 0 cps ,3000 0 至 55000cps較佳。當黏度低於2000cos時, 該蜂窩狀結構會於乾燥步驟中破損。另一方面,黏度超過 70000cps時,該漿體幾乎無法成型。 第二具體化實例所述之裝置中,將第三混合器混合製 得之泡沫漿體進料到起泡機5。因此,可以大幅縮短起泡 劑混入泡沬漿體至漿體進入起泡步驟的時間。 第三具體化'實例 將泡沬漿體之乾燥成型板狀物件進行燒結步驟,形成 一燒結多孔性金屬板。該充作中間產物之乾燥板狀物件易 碎,因此難以運送或貯存。 第三具體化實例中,其目的係提出一種組成材料充作 中間產物,使該乾燥板狀物件易於處理,提出一種製造該 組成材料之方法,和使用該組成材枓製造燒結多孔性金屬 板之方法。 圖10亦爲一種製造第三具體化實例之組成材料。參 照圖1 0將說明其用於製備泡沫漿體部.分以外之零件及其 操作。該組成材料製法以外之方法與第一具體化實例相同 〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ ♦ - 00 ^ (請先閱讀背面之注意事項再ifl本頁) •裝· 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(3l ) 第三具體化實例中,藉著像輸送帶般移動組成材料運 續製造由胚板和樹脂膜組成之組成材料。 該運送裝置3‘0 0依箭頭方向以輥3 3 2 ’ 3 3 3驅 動(其係由驅動能源驅動,該圖未顯示),像輸送帶一般 移動運送板3 3 1。由該運送板33 1之頭端到終端,該 材料進行3脫模劑製膜步驟,成型步驟’起泡步驟,乾燥 步驟和裁切步驟,其與第一具體化實例相同。 該泡沬漿體由介於刀片6 0與樹脂膜R之間隙擠出’ 形成預定厚度之板》 在脫模劑製模步驟中,如圖1 0中沿著線4 A之剖面 圖(A)所示,在運送板3 3 1上形成樹脂膜R。在樹脂 膜R上形成泡沬漿體。使用刮刀9 0充作脫模劑製膜機1 1。在運送板上,例如,以刮刀90塗上厚度爲0 · 05 至0 . 2 m m之未熟化聚胺甲酸酯,而且在乾燥機1 ◦ 0 中熟化,在運送板3 3 1上形成脫模膜R。可以在脫模樹 脂膜製成之輥上使泡沬漿體成型,代替脫模劑製膜步驟。 在成型步驟中,在樹脂膜R上,以具有二片刀片之刮 刀6 0將泡沬漿體製成厚度爲0 . 1至1 5mm之薄膜, 以0.2至2mm較佳。 運送板3 3 1上之泡沬漿體進入起泡機4 0中,使該 泡沬漿體完全起泡。雖然起泡機4 0可能爲圖7所示之濕 潤器與加熱器型,但是不使用濕潤器與.加熱器型機器亦可 達成高濕、高溫條件。該泡沫漿體於起泡機4 0中起泡 1 0至4 5分鐘。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ ~ (請先閲讀背面之注意事項再铲1SC、本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7 _ 五、發明説明(32 ) 該起泡之漿體於圖8所示之乾燥機5 0中乾燥,製得 一種由乾燥板狀物件或胚板G及樹脂膜R組成之組合材料 。適用之乾燥機是一種遠紅外線乾燥機,而且其乾燥條件 與第一或第二具體化實例相同,例如,加熱器溫度爲 1 20至1 80°C,大氣溫度爲40至80°C,乾燥時間 爲2 0至1 2 0分鐘。以此種方式,製備前述圖1〇 (b )壓層在樹脂模R上之乾燥板狀胚板G。該胚板G之厚度 通常是成型後厚度的3至8倍。在運送板上形成圖1 0中 沿著B - B線剖面圖所示,包括該乾燥胚板G與樹脂膜R 之組成材料。 其次,將組成材料1從運送板上分離。最後,以切刀 70裁切成既定長度之組成材料1。 易碎胚孩G2處理可以由具有樹脂R之組成物1改良 。可使用之樹脂膜是會在該乾燥蜂窩狀物件G燒結步驟中 消失,並且不會影響該燒結多孔性金屬板特性者。該樹脂 在起泡作用和泡沬漿乾燥步驟中不會收縮,而且在燒結步 驟中完全消失者較佳。此外,該樹脂最好容易與運送板 3 3 1分離較佳。該樹脂之較佳實例是胺酯樹脂》其它可 使用之樹脂實例包括環氧樹脂,熱固性聚酯,耐熱性熱塑 性樹脂,諸如聚乙烯基樹脂,丁醛樹脂和丙烯酸樹脂。 圖1 0所示之裝置中,該樹脂膜係藉著運送板3 3 1 向輥3 3 2捲動時,與運送板3 3 1分離。將包括乾燥胚 板G與樹脂膜R之組成材料1切刀7 0裁切成預定長度。 並堆起如圖所示。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格( 210X297公釐)_ —00 一 (請先閱讀背面之注意事項再*/4本頁) -裝- 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___._B7_ 五、發明説明(33 ) 該泡沫漿體可以直接在運送板3 31上直接成型,代 替樹脂膜之用途。 經由第二具體化實例之燒結步驟,使組成材料1轉換 成燒結之多孔性金屬板。 該樹脂膜在去脂步驟中消失。因爲去脂和燒結中,體 積減少大約百分之2 0,因此在一種可滑動板,諸如石墨 板上進行去脂和燒結。該厚度可以藉由燒結步驟後之表層 途徑滾動等控制之。 如上所述,第三具體化實例之組成材料係在樹脂膜上 成型並乾燥該含有金屬粉末之泡沫漿體製得。該組成材料 使該易碎胚板容易處理,運送並貯存。燒結之後,藉由燃 燒該樹脂膜可以製得燒結之多孔性金屬板。可以使用事先 製備之樹脂'膜》或者,在泡沫漿體成型步驟之前才以製膜 步驟形成之樹脂膜上使泡沬漿體成型。較佳之樹脂膜材料 是一種聚胺甲酸酯樹脂,其於泡沫漿體乾燥步驟中縮小得 較少,具有良好之固形性,並且會在燒結過程中消失》 如第三具體化說明,易處理之胚板組成材料可以如前 述方法製作。因此,最後可製得高產率之燒結多孔性金屬 板。 實施例1 — 2 —種包括乾·燥胚板G和樹脂膜R之.組成材料係以與實 施例1 - 1相似方式製備,但是加上樹脂膜製造步驟。 在樹脂膜製造步驟中,在運送板3 3 1上形成樹脂膜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 36 _ (請先鬩讀背面之注意事項再本頁) -裝_ -^訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7___ 五、發明説明(34 ) R,如圖1 0沿著A_A線之剖面圖(A)。將一種未熟 化聚胺甲酸酯溶液U,例如,以刮刀9 0充作脫模劑製膜 機1 1,在運送板上塗覆例如0 . 05至0 . 3#m厚, 並且於乾燥機1 0 0.中熟化形成運送板3 3 1上之脫模膜 R。 隨後之成型,起泡,乾燥和裁切步驟與實施例1 一 1 相同。 第四息體化眘例 當泡沫漿體同時起泡並乾燥時,該胚板表面先行乾燥 ,因此可能發生起泡不均勻,或者胚板表面產生裂化。 在第四具體化實例中,目的之一係提出一種使泡沬漿 體內部均勻起泡之方法和裝置。 當漿體貯存器放置在地上時,將一種液體介質噴灑在 開放室泡沫漿體表面。雖然該開放室有利於使陷在泡沬漿 體中之氣泡釋放到大氣中,但是開放室中之泡沬漿體表面 同時乾燥。因此,當泡沫漿體供應至開放室時,氣泡會沿 著原有漿體的界面S s U陷在泡沫漿體中。假如該泡沬漿 體之成型板狀物件包括此種氣泡,該多孔性金屬板上會形 成許多因空氣氣泡而產生之意料外的孔隙。因此空氣氣泡 造成之孔隙之孔隙大小與起泡劑形成之孔隙不同,該多孔 性金屬板具有不均匀蜂嵩狀結構。當該.液體介質噴灑在漿 體表面時,漿體表面不會乾屬,因此可以、避免多孔性金屬 板產生不均勻蜂窩狀結構。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~~~ : • · - 37 - (請先閱讀背面之注意事項再穿1^'頁) •裝. -訂 .經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __________ 五、發明説明(35 ) 第四具體化實例之特性係其於泡沫漿體表面噴灑液體 介質。 第四里體化眚例之改良 在第四具體化實例中,該漿體貯存器或開放式3 0具 有濕潤器6 9,用來對漿體S表面噴灑液體介質。由該濕 潤器對漿體表面噴灑液體介質可以避免該漿體貯存器3 0 中之漿體S表面S s u乾燥。此外,氣泡不會陷在該漿體 內部。該噴霧操作可以連續或間斷式進行。 使甩圖3和4所示之二片刀片6 0A,6 Ob充作體 B本具體化實例之刮刀6 0。 實施例2 ' 將一種充作膜模劑(R )之氟碳樹脂分散劑塗在圖1 和10所示之裝置的鋼板中》 在漿體混合機1 0 2之混合器1 1 0中混合水溶液( A )和水溶液(B )製備泡沫漿體(S ),其中水溶液( A)含有1 . 5重量百分比之羥丙基甲纖維素,3 0 . 8 重量百分比之縮水甘油,30 · 8重量百分比之己烷,4 重量百分比之十二基苯礎酸鈉,以及均衡水,水溶液(B )含有6 2 · 〇重量百分比平均顆粒大小爲1 〇 vm之純 鎳粉末,2 . 4重量百分比之羥丙基甲.纖維素和均衡的水 。蜂窩狀物件1至9每一者係由下列程序製備;將該泡沫 漿體(S )以表3所示高度之刮刀6 0塗在鋼帶上;泡沫 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ (請先閱讀背面之注意事項再埗1¾本頁) -裝· 訂 經濟部中央標率局員工消費合作杜印製 A7 _ B7 五、發明説明(36) 漿體於表3所示之條件下,調整具有加熱器之濕潤器中加 熱器42,43,44溫度而起泡之;然後該泡沬漿體於 表3所示條件下,·以遠紅外線乾燥機5 0乾燥之。 漿體在濕潤器4 0中之停留時間藉由改變經鋼帶移動 速度調整之。將形成之蜂窩狀物件去脂,並且於5%含氮 氫氣中,以8 5 0 °C預浸燒結3 0分鐘,並於1 2 5 0 °C 下燒結3 0分鐘製得金屬泡沫1至9號》由重量和體積計 算每一種形成金屬泡之孔率。孔隙大小係由光學照相顯微 鏡測量,其以1 0倍放大於1 0僻點上進行。結果如表4 摘要》 爲了比較,以相同之成型和燒結條件製備表4所示之 金屬泡沫1 1至1 4,但是起泡作用於2 0 °C室溫和5 5 %濕度下,'不操高溫濕潤器進行。以相同方法測量孔率和 孔隙大小。 表3和表4明顯地顯示使用高溫濕潤器在預定條件, 例如,本具體化實例中3 5至6 5 °C溫度,7 0 %或以上 濕度下,容易在短時間內成型製造高孔率9 7 %以上之泡 沫金屬。 依本具體化實例該乾燥胚板內部具有均勻蜂窩狀結構 。因此,容易並且一定可以製造金屬組成自由度高以及比 表面積大之燒結多孔性金屬板。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐). (請先閱讀背面之注意事項再f本頁)
、tT 線 一 _ A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(37) 表 3 樣品 起 泡 條 件 刮刀 高度 mm 高溫濕潤器(起海條件) 遠紅外線乾燥機 溫度 °c 濕度 Y% 停留時間 分 加熱器 濃度°C 氣氛溫度 °c 使用本 發明高 溫濕潤器 1 0.10 35 95 15 140 40 2 0.10 50 75 15 140 40 3 0.30 65 80 5 160 45 4 0.30 40 95 20 140 40 5 0.50 35 90 30 140 40 6 0.50 50 70 15 160 45 7 0.10 25 65 10 140 40 8 0.30 30 60 20 140 40 9 0.50 30 65 15 160 45 不使用 1 1 0.10 20 55 5 140 40 1 2 0.30 20 55 15 140 40 1 3 0.30 20 55 30 160 45 1 4 0.50 20 55 60 160 45 •--(請先閱讀背面之注意事項再fl本頁) 裝· 泉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210'〆297公釐)·
A B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明(令没) 表 4 樣品 金屬泡沬特性 多孔性 % 孔隙大小 β m 使用本 發明高 溫濕潤器 1 97.5 206 2 97.7 210 3 97.1 180 4 98.4 225 5 98.7 262 6 97.4 214 7 95.5 255 8 96.3 218 9 96.1 216 不使用 11 92.5 265 12 94.6 286 13 95.5 314 14 96.0 328 (請先閱讀背面之注意事項再#氣本頁) .裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家操準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -4./ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(39 ) 第五具體化實例 第五具體化實例包括一種脫脂並燒結第一具體化實例 中成型之未燒結金屬泡沬製造燒結多孔性金屬板之方法和 裝置,以及形成之燒結多孔性金屬板》 圖1 2是顯示製造本發明第五具體化實例燒結之多孔 性金屬板方法之流程圖。 燒結多孔性金屬板係將圖2所示經由脫模劑製膜,脫 模膜乾燥,成型,起泡和乾燥步驟製成之未燒結金屬泡沬 經由圖1 2所示之脫脂和燒結步驟製得》 圖1 3是進行圖1 2方法製造燒結多孔性金屬板之裝 置剖面圖。圖1. 3與圖1相同,但是另外包括用於脫脂和 燒結步驟之機器。本方法中,製造未繞.結金屬泡沬之裝置 和操作基本上與第一具體化實例相同。 脫脂>驟係指預浸燒結步驟,因爲其爲一種烘烤步驟 ,因此,正式燒結步驟稱爲最終燒結步驟。 脫脂步驟 脫脂步驟中,以300至700 °C溫度下,於空氣或 還原氣氛諸如氫中烘烤未燒結蜂窩狀物件1 0至6 0分鐘 ,以揮發有機材料。 TF式燒結步驟 正式燒結步驟中,以8 0 0至1 4 0 0°C溫度於一種 氨分解氣氛,一種還原氣氛諸如氫,於真空或於空氣中, 冢紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 42 _~ (請先閱讀背面之注意事項再貧鳥本頁) :裝· 訂 經濟部中央標準局舅工消費合作社印製 A7 ____B7_ 五、發明説明(40 ) 依使用之金屬特性供烤該脫脂蜂窩狀物件2 0至1 2 0分 鐘,以燒結該金屬粉末。因爲脫脂和燒結時體積縮小大約 2 0%,所以這些步驟最好在一個可滑動板上進行。該燒 結物件之厚度可由表層滾動途徑等控制。該脫脂和燒結作 用可以依序進行。 第艽县體化實例之裝置 如圖1 3所示之第五具體化實例之裝置包括一個成型 機部分2 0 1 ,其如第一具體化實例圖1中所示之裝置, 以及第五具體化實例中加入之燃燒部分2 0 2。圖1 3之 圖亦包括一個運送系統。 成型機部.分2 0 1與圖1用於製造未燒結金屬泡沫者 相同。該成'型機由第一輥1 5 3之側至第二輥1 5 4之側 ,其包括脫模劑膜塗覆機1 1,暖氣乾燥機i 0 0,漿體 貯存器3 0,漿體成型用刮刀,起泡用高溫濕潤器4 0 , 和製得該未燒結金屬泡沬之乾燥機5 0。 該成型機部分201具有第一輥153(相當於圖1 之輥20)與第二輥154(相當於圖1輥21)以運送 鋼運送板1 51。該運送板1 5 1在第一輥和第二輥 1 5 3,1 5 4之間運送,充作運輸帶(運輸裝置).。 脫模劑塗覆機1 1具有脫模劑貯存器8 0和塗覆脫模 劑用之刮刀9 0 ,如第一具體化實例。.該脫模劑貯存器 8 0是長方形平行六面體,其安裝於接近第一輥1 5 3之 運送板1 .5 1上,而該刮刀安裝於脫模劑貯存器8 0之下 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 71 ~ -4〇 - (請先閲讀背面之注意事項再irt本頁) 裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(41 ) 游壁,如此使其與運送板1 5 1維持預定間隙。當脫模劑 0"諸如氟碳分散劑進料到漿體貯存器1 5 1 ’並使 運送帶1 5 1運送時,該脫模劑’80'由刮刀90與運 送板1 5 1之間隙擠出,形成預定厚度之膜。該塗覆腠沿 著運送板1 5 1移到下一個脫模劑乾燥機1 00。 同第一具體化實例,可以使用諸如暖氣乾燥機和遠紅 外線乾燥機等乾燥機充作脫模劑乾燥機1 〇 〇,以固化脫 模劑之塗覆膜。形成之脫模劑膜充作燒結多孔性金屬板之 運送帶,並且於燒結步驟中將其燒掉去除之。進行脫模劑 膜生成作用使下文所述易碎乾燥胚板容易處理。 漿體貯存器(室)3 0是長方形平行六面體,其安裝 於脫模劑乾燥機1 0 0下游之運送片1 5 1上’與第一具 體化實例相同。該漿體貯存器3 0之上游壁具有與運送板 〃 1 5 1 "具有預定間隙之刮刀6 0。成型物件1 A之厚 度可以藉由刮刀6 0與運送板151之間隙調整之。當泡 沬漿體進料到漿體貯存器3 0並移動運送板1 5 1時,該 泡沬漿體係.由介於刮刀6 0與運送板1 5 1之間隙擠出, 製成預定厚度之板狀物件1 A。在漿體貯存器3 0上方具 有製備進料到該漿體貯存器3 0之泡沫漿體之泡沫漿體混 合器》該泡沫漿體混合器具有含起泡劑溶液之貯存器 1 13,合金屬粉末溶液貯存器11 2,以及混合這二個 貯存器進料之材料製成泡沬漿體S之捏合機1 1 〇。將泡 沫漿體之組份分成二種溶液,並在該漿體進料到刮刀之前 才混合之可以有效避免起泡劑揮發。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) " -44 - (請先閲讀背面之注意事項再¥烏本頁.) 裝. 訂_ A7 _______ B7 五、發明説明(42) 泡沬漿體可以以與第一或第二具體化實例相同之方式 製備》 該高溫濕潤器4 0與具體化實例1中圖7所述者相同 。圖1 3之高溫濕潤器4 0具有長方形平行六面體爐4 6 ,其包圍運送板1 5 1之運送途徑並形成運送板1 51上 方和下方之封閉空間。爐4 6之上游(第一輥1 5 3之側 )壁上具有運送板1 5 1用之入口。另一方面,爐4 6之 下游(第二輥1 5 4之側)壁具有一個運送板1 5 1用之 出口。運送板1 5 1下方之下層空間充作貯水器,其含有 既定數量的水4 5充作濕度來度。其它構造和操作與圖7 所示者相同。 將起泡物件1 B由起泡用之高溫濕潤器4 0運至包括 乾燥機5 0之乾燥區》 該乾燥機5 0與圖8所示者相同。乾燥條件與第一具 體化實例相周。圖1 3具體化實例中,當第二輥1 5 4轉 動時該胚板或乾燥板狀物件與向下彎曲之運送板分離》 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再伊#本頁) 將乾燥胚板1 C送到燃燒部分2 0 2。在燃燒部分進 行之金屬泡沬燒結作用包括二個步驟,例如去除有機組份 ,諸如黏合劑之第一或去脂步驟,和燒結該金屬粉末之第 二或正式燒結步驟。在同一個平面上依序進行這些步驟, 其中該板狀物件爲極易碎狀態之時間縮短,因此,形成之 燒結物件品質穩定。 該脫脂和預燒結步驟可以在空氣,氮氣氛或一種還原 氣氛諸如氫氣(視情況需要含有氮)下*以3 0 0至 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 』「 -45 一 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(43 ) 9 0 0 °C溫度或7 0 0至9 0 0°C下進行1 0至6 0分鐘 製備多孔性金屬板。該正式燒結步驟視使用之金屬而定, 最好在還原氣氛”諸如分解氨氣或氫氣,於真空,於空氣 或於氮氣下,以800至14 0 0 °C或1000至1 0°c溫度下進行2 0至1 2 0分鐘製備多孔性金屬板。 圖1 3中,燃燒部分具有脫脂/預燒結爐1 7 0和沿 著運送方向之正式燒結爐1 8 0。該脫脂/預燒結爐 1 7 0具有一個鋼帶之運送板,其由具有驅動單位之第一 輥和第二輥驅動,並充作輸送帶(運輸裝置)。該脫脂/ 預燒結爐1 7 0是長方形隧道式爐,其在運送板17 4上 方形成封閉空間。.運送板1 74之入口位於該爐第一輥 172之上游側壁,出口176位於該爐第二輥173之 下游側壁。_ 脫脂/預燒結爐1 7 0視燒結金屬而定,可能以一種 .鎳鉻合金線路加熱器,一種Mo加熱器,一和S i C加熱 器或一種W加熱器加熱。 潤滑劑.塗覆機1 61位於第一輥下方,與運送板 1 7 4連接,因此在運送乾燥胚板1 C之前在運送板 1 7 4表面塗上潤滑劑。 去脂/預燒結步驟用意在使有機組份諸如胚板1.C之 黏合劑揮發。因爲本步驟中胚板會產生輕微收縮,塗於運 送板1 7 4表面之潤滑劑使運送板1 74和乾燥胚板1 C 之間滑動順利,因此吸收該胚板因收縮導致之變形。適用 之潤滑劑實例包括液態和固態石墨,瀝青,矽,氮化硼和 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ -46 - (請先閲讀背面之注意事項再#寫本頁) -裝- ί訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明(44 ) 碳化矽》 雖然使用鋼帶充作本具體化實例之運送板’但是亦可 使用更耐熱之金屬’諸如不録鋼’以鎮爲底之耐熱合金和 組合金。 在脫脂/預燒結爐1 7 0中將乾燥胚板1 C脫脂並預 燒結,形成脫脂板1 D。將脫脂板1 D自第二輥1 7 3上 運送板1 7 4移動分離’並進料到正式燒結爐1 8 0 ° 正式燒結作用 正式燒結爐1 8 0是長方形隧道式爐,其形成一個密 、閉空間,與脫脂/預燒結爐1 7 〇相同。脫脂板1 D之入 口 1 8 5位於正式爐1 8 0之上游側壁,而出口1 8 6位 於正式爐下游側壁》在正式爐1 8 0中自入口 1 8 5至出 口 1 8 6依序安裝許多運送輥1 8 2,形成一個作爲連續 繞結爐床之輥狀爐床1 8 3。每一個運送輥1 8 2由驅動 單位(該圖未顯示)獨立地,部分地或者全部一起依運送 方向轉動。該輥狀爐床1 8 3延伸到脫脂/預燒結爐 1 7 0之第二輥附近,並延伸至出口 1 8 6外面。該脫脂 板1 D在許多依運送方向旋轉之運送輥1 8 2上移動,並 與該運送輥接觸。 輥狀爐床1 8 3之運送輥1 8 2間距係依脫脂板1 D 之厚度和孔率,其燒結狀態等決定。因.爲間距過大會無法 充分支撐該脫脂板,所以必須決定適當距離。例如,該間 距大約爲2 5至7 0 mm範圍內。在入口 1 8 5及其附近 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再矿^-本頁) •裝. 訂 -47 - 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(45 ) ,運送輥之間距必須較短。 亦可使用許多球形或橢圓球形元件代替運送輥’充作 —種運輸裝置,其以一個接觸點支撐該脫脂板1 D。此種 線或點接觸裝置僅於造成脫脂板1 D大幅縮小部份使角, 其它部分可以使用任何慣用運輸裝置,諸如輸送帶。該線 或點接觸裝置可充作脫脂/預燒結爐1 7 0之運輸裝置。 當鎳泡沬於1 2 0 0 °C燃燒時,該金屬板因燒結而縮 小大約2 0%。使用慣用帶狀爐時,製得之燒結多孔性金 屬板長度至多數公分。相對的,本具體化實例中,由上述 運輸裝置可以製得長形燒結多孔性金屬板1E。詳細地說 ,因爲蜂窩狀物件在許多滾動物件上以線或點接觸方式移 動,該蜂窩狀物件與該運輸裝置之間的揆觸阻力很小,該 蜂窩狀物件'在滾動物件上容易滑動,因此該蜂窩狀物件之 收縮容易達成。因爲收縮造成之變形已被吸收,可以避免 因收縮造成之裂化。 每一個轉動元件1 8 2之轉動速率最好依收縮量調整 。例如將出口之轉動速率設定得比入口小,容易進行不會 產生變形之收縮。 正式燒結爐18 0分成許多隔間,特別是至少3個隔 間,其中這些隔間之溫度依運送方向升高逐漸燒結該蜂窩 狀物件。在此種正式燒結爐18 0中,可以避免迅速加熱 造成之裂化,因此可以穩定進行燒結作用》 該正式燒結爐1 8 0中依該運送方向其加速速率由2 升至5 0 °C /分鐘較佳,由3至30°C/分鐘更佳。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ ~ -48 - (請先閱讀背面之注意事項再#幕本頁) -裝. 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 __B7___ 五、發明説明(仙) 該正式爐1 8 0中裝置之加熱器並不限定於脫脂/預 燒結爐1 7 0所用者,而且可以由例如鎳鉻合金加熱器, Mo加熱器,S i‘C加熱器和W加熱器中適當選擇之。 形成之燒結金屬板1 E由正式燒結爐1 8 0送出,以 一個捲動機191捲成連續捲式長條192。 燒結金屬板1 E之厚度視情況需要,可以由滾動表層 途徑等控制。輥之滾動速率72由下列等式表示: ν2=ν!Χ (100-S)/100 其中S表示燒結金屬之最終收縮率,而Vi表示燃燒 機中運送板移動速度。 可以以'此種方式製造具有立體骨架結構和比表面積大 之燒結多孔性金屬板。形成之燒結多孔性金屬板視其漿體 製備起泡條件,乾燥條件和燃燒條件而定,具有圖9 A和 9 D所示之下列不同蜂窩狀結構;圖9 A所示之單一蜂窩 狀層結構,圖9 B所示多層封閉氣室結構,圖9 C所示, 表面封閉骨架結構和圖9 D所示表面開放骨架結構。 本發明燒結之多孔性金屬板之立體骨架本身亦爲多孔 狀,其係因爲該骨架由燒結金屬製成之故。因此,燒結多 孔性金屬板之比表面積,例如有3 0 〇至1 5 〇 0 c m2/c m3,作爲be T比表面積。.此外,容易形成非 常小之氣室’例如1 0 0 4 m或以下者。形成之燒結金屬 粉末平均顆粒大小爲6 0至6 0 0 ji/m,而孔率爲90至 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公董)~ ~ (請先閲讀背面之注意事項再寫本買) -裝· 訂· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _______B7__ 五、發明説明(47 ) 9 8體積百分比。 依下文製備一種燒結金屬板充作對照實例;鎳蒸發@ ,在市售賦予傳導性之聚胺甲酸酯泡沬內側表面成爲 0 · 5 厚,將該泡沬浸入一種硫酸鎳溶液中;以ϊ A/ dm2電流密度對該泡沫進行電鍍充作負極,在該泡 沬開放式電池表面形成平均厚度7 5〆〇!之鎳電鍍層,將 板狀泡沫停留在1 1 0 0°C氫氣流下0 . 5小時,去除該 聚胺甲酸酯泡沫。形成之燒結多孔性金屬板直徑5 〇mm ,長度1 0 Omm。以實施例1 一 1相同方法測量該燒結 金屬板孔隙大小’孔率和B E T比表面積。結果示於表2 〇 本發明具體化實例之燒結多孔性金屬板可以充作鹼性 蓄電池電極之活性材料載體,水解電極,油加熱器之噴霧 單位,磁性屏蔽包裝,使用爆炸物之空氣緩衝器之氣體膨 脹緩衝物,吸音絕緣材料,淨水器之水解過濾器,空氣清 淨器之靜電過濾器,排氣用之油霧過濾器,油加熱器等所 甩之除臭觸媒,高溫導管用之粉塵過濾器,高壓下孔隙中 裝填鋁之組成材料基板,以及工業觸媒和載體。 本發明並不限於前述具體化實例,而且可以在本發明 範疇中改良之。 第五具體化說明中,該燃燒機包括二個月於脫脂/預 燒結步驟和正式燒結步驟。然而,這二.個步驟可以在一個 以壁隔成二個空間之爐中達成。此外,脫脂步驟可以由燃 燒機淘汰。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ 一 -50 - (請先閣讀背面之注意事項再^^本頁) •裝· 訂 A7 B7 五、發明説明(48 ) 第二至第四具體化實例亦可以適用於第五具體化實例 〇 第五具體化實例中之燒結方法亦適於與製造燒結多孔 性金屬板方法不同,用以製造封閉式金屬板和金屬箔蓮續 長條之方法。此外,該燒結方法亦適用於製造具有均勻部 面之長形燒結體,諸如桿子或管子。除此之外,該燒結方 法亦適用於製造長形燒結陶瓷物件之方法。 依第五具體化實例,可以容易而且穩定製造一種比表 面積大,而且金屬組成自由度高之燒結多孔性金屬板。此 外,容易以一種粉末冶金方法等製得長形燒結物件。 (請先聞讀背面之注意事項再積窝本頁) •堯' 言 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1紙張尺度適用中關家標準({:叫八4規格(21()><297公瘦)-51 -