多孔性構造体の製造方法及び多孔性構造体
【課題】被加工物の研磨量を増加することができる多孔性構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】開気孔構造を有する多孔質金属２０より構成される多孔性構造体１０の製造方法は、多孔質金属２０の骨格の表面に、砥粒３１を含む砥粒層３０を形成する第１の工程と、骨格の表面に砥粒層が形成された多孔質金属２０の表面を削って砥粒層３０の一部を除去することにより、削った面における砥粒層３０の面積を増加させる第２の工程と、を備える。砥粒層３０を形成する工程は、電気めっき工程である。
【解決手段】開気孔構造を有する多孔質金属２０より構成される多孔性構造体１０の製造方法は、多孔質金属２０の骨格の表面に、砥粒３１を含む砥粒層３０を形成する第１の工程と、骨格の表面に砥粒層が形成された多孔質金属２０の表面を削って砥粒層３０の一部を除去することにより、削った面における砥粒層３０の面積を増加させる第２の工程と、を備える。砥粒層３０を形成する工程は、電気めっき工程である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工用工具などに用いられる多孔性構造体の製造方法及び多孔性構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨用工具として、溶融したアルミニウムなどの基地金属に、増粘材と、ダイヤモンド砥粒と、を加え、これらを攪拌しながら発泡剤を添加し、発砲した金属材料を冷却、凝固させることにより形成された、多数の気泡を有し、かつ、表面に多数のダイヤモンド砥粒が突出した発砲金属ホイールが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この発砲金属ホイールは、網目状の骨格が三次元に連なって形成されており、その骨格は、基地金属の中にダイヤモンド砥粒が混入して形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１９３１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の金属ホイールは、骨格の表面だけでなく、基地金属内部にもダイヤモンド砥粒が混入している。そのため、骨格の表面から高い密度でダイヤモンド砥粒を突出させることができず、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができなかった。
【０００５】
本発明はこれらの問題に着目してなされたもので、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができる多孔性構造体の製造方法及び多孔性構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の第１の観点に係る多孔性構造体の製造方法は、
開気孔構造を有する多孔質金属より構成される多孔性構造体の製造方法であって、
前記多孔質金属の骨格の表面に、砥粒を含む砥粒層を形成する第１の工程と、
前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削って前記砥粒層の一部を除去することにより、削った面における前記砥粒層の面積を増加させる第２の工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記多孔性構造体の製造方法の前記第２の工程において、前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削って、さらに前記多孔質金属の骨格の一部を除去するようにしてもよい。
【０００８】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記第１の工程は、電気めっき工程であってもよい。
【０００９】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記多孔質金属を、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｏからなる群から選択された１種の金属若しくはその合金又は２種以上の金属を含む合金により形成してもよい。
【００１０】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、ダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（CBN）からなる群から選択される超砥粒により形成してもよい。
【００１１】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、アルミナ(Al2O3)、ジルコニア（ZrO2）、シリカ(SiO2)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される酸化物により形成してもよい。
【００１２】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、炭化ケイ素（SiC）、炭化ホウ素（B4C）からなる群から選択される炭化物により形成してもよい。
【００１３】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、窒化アルミニウム（AlN）、窒化ケイ素（Si3N4）からなる群から選択される窒化物により形成してもよい。
【００１４】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される２種以上の酸化物の複合酸化物により形成してもよい。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の第２の観点に係る多孔性構造体は、
開気孔構造を有する多孔質金属より構成される多孔性構造体であって、
前記多孔質金属の骨格の表面に、砥粒を含む砥粒層を形成し、
前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削ることにより、該削った面における前記砥粒層の面積を増加させることにより製造される、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができる多孔性構造体の製造方法及び多孔性構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る多孔性構造体を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る多孔性構造体を示す拡大写真である。
【図３】本発明の実施形態に係る多孔性構造体の骨格の断面を示す拡大図である。
【図４】本発明の実施形態に係る多孔性構造体の骨格を模式的に示す斜視図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態に係る多孔性構造体を削る前の状態の骨格を図４のIV方向から見た模式図であり、（ｂ）は、面１１Ｂまで削った状態の骨格を図４のIV方向から見た模式図であり、（ｃ）は、面１１Ｃまで削った状態の骨格を図４のIV方向から見た模式図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態に係る多孔性構造体を１１Ｄまで削った状態の骨格を模式的に示す図４のＶ−Ｖ断面図であり、（ｂ）は、１１Ｅまで削った状態の骨格を模式的に示す図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る多孔性構造体を製造する多孔性構造体製造装置の図である。
【図８】（ａ）は、本発明の実施形態に係る多孔性構造体を削る前の状態を示す模式図であり、（ｂ）は、多孔性構造体を面１１ａまで削った状態を示す模式図であり、（ｃ）は、多孔性構造体を面１１ｂまで削った状態を示す模式図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る多孔性構造体の骨格を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を説明する。尚、以下に記載する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素又は全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【００１９】
図１に示すように、多孔性構造体１０は、例えば直方体状に形成されており、側面１０１、上面１０２等を研磨などのための作業面として使用することができる構造体である。また、図１及び図２に示すように、多孔性構造体１０は、網目状の骨格１０ａ（図２のグレー部分参照）が三次元に連なって形成されている。また、網目状の骨格１０ａの間には、開気孔２１（図２の黒色部分参照）が形成されている。なお、開気孔とは、一方の面から、その反対側に位置する他方の面まで通じる気孔のことである。
【００２０】
詳細に説明すると、図３に示すように、多孔性構造体１０の骨格１０ａは、多孔質金属２０と、多孔質金属２０の表面を被覆する砥粒層３０と、からなる。また、砥粒層３０には、砥粒３１が取り込まれている。一部の砥粒、例えば砥粒３１ａは砥粒層３０から開気孔２１側に突出した状態で、母材３０ａを介して多孔質金属２０に固定されている。また、他の砥粒、例えば３１ｂは砥粒層３０の内部に埋没した状態で、母材３０ａを介して多孔質金属２０に固定されている。尚、本実施形態において、砥粒３１は、平均粒径３μｍで形成されており、砥粒層３０は約１６〜１７μｍの厚さで形成されている。
【００２１】
以下、本実施形態に係る多孔性構造体１０を構成する各要素について説明する。尚、本実施形態において、砥粒３１には、多孔質金属２０及び砥粒層３０の母材３０ａのモース硬度より大きなモース硬度を有する物質が選択される。本発明におけるモース硬度とは、硬さの指標を１０段階としてそれぞれに対応する標準物質を設定したものである。モース硬度１の標準物質は滑石、２は石膏、３は方解石、４は蛍石、５は燐灰石、６は正長石、７は石英、８はトパーズ、９はコランダム、１０はダイヤモンドである。モース硬度は、モース硬度の標準物質で被測定物質の表面を引っ掻き、キズの有無を調べることで相当するモース硬度を決定するものである。
【００２２】
多孔質金属２０は、ニッケル（Ni、モース硬度：３〜４）から形成されており、網目状の骨格が三次元に連なって形成された開気孔構造を有している。また、多孔質金属２０は、直方体状（図１参照）に形成されている。尚、多孔質金属２０は、ニッケル（Ni）の他に、銅（Cu、モース硬度：２〜４）、亜鉛（Zn、モース硬度：２〜３）、アルミニウム（Al、モース硬度：２〜３）、金（Au、モース硬度：２〜３）、銀（Ag、モース硬度：２〜３）、鉄（Fe、モース硬度：４〜５）、コバルト(Co、モース硬度：５〜６)からなる群から選択された１種の金属若しくはその合金又は２種以上の金属を含む合金から形成されていてもよい。
【００２３】
また、多孔質金属２０として、種々の製造方法により形成されたものを用いることができる。例えば、基材としての発泡体、不織布、メッシュ体等の三次元網目状多孔体の表面にカーボン塗布、化学メッキあるいは蒸着により導電性を付与した後、電気めっきを施し、その後、焼成により上記基材を焼き飛ばして金属層により三次元網目状の骨格を形成したものを用いることができる。
【００２４】
砥粒３１は、ダイヤモンド（モース硬度：１０）から形成されており、その平均粒径は３μｍである。平均粒径の測定は、砥粒のSEM(走査電子顕微鏡)写真を画像解析して行ったが、他の方法、例えば粒度測定器などを用いて行うこともできる。尚、砥粒３１は、ダイヤモンドの他に、立方晶窒化ホウ素（CBN、モース硬度：１０）などの超砥粒、アルミナ(Al2O3、モース硬度：８〜９)、ジルコニア（ZrO2、モース硬度：７〜９）、シリカ(SiO2、モース硬度：６〜７)、セリア(CeO2、モース硬度：５〜７)、チタニア(TiO2、モース硬度：５〜８)、マグネシア(MgO 、モース硬度：５〜６)などの酸化物、炭化ケイ素（SiC、モース硬度：８〜９）、炭化ホウ素（B4C、モース硬度：８〜９）などの炭化物、窒化アルミニウム（AlN、モース硬度：６〜８）、窒化ケイ素（Si3N4、モース硬度：５〜７）などの窒化物、から形成されていてもよい。また、砥粒３１は、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される２種以上の酸化物の複合酸化物から形成されていてもよい。
【００２５】
砥粒層３０の母材３０ａは、ニッケル（Ni）から形成されている。尚、砥粒層３０の母材３０ａは、ニッケル（Ni）の他に、銅（Cu）、亜鉛（Zn）、アルミニウム（Al）、金（Au）、銀（Ag）、コバルト(Co)、鉄(Fe)からなる群から選択された１種の金属若しくはその合金又は２種以上の金属を含む合金から形成されていてもよい。
【００２６】
次に、図４〜図６を用いて、本実施形態にかかる多孔性構造体１０の作業面（図１の１０１、１０２を参照）が削られた場合の作用について説明する。図４に示した骨格１０ａは、作業面近傍の骨格１０ａである。面１１Ａ〜１１Ｅは、多孔性構造体１０の外形を規定している面（複数の骨格１０ａが外接することにより形成される仮想の面）である。そして、面１１Ａ〜１１Ｅは、例えば、多孔性構造体１０の側面１０１のように、砥石として用いられた場合に研磨のための作業面として使用される面である。尚、説明を簡単にするため、図４に示した骨格１０ａは、作業面である面１１Ａ〜１１Ｅに平行なＸ部と垂直なＹ部とを有している。また、面１１Ａ〜１１Ｅは全て平行である。
【００２７】
まず、骨格１０ａのうち、面１１Ａ〜１１Ｃに対して平行なＸ部について説明する。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、Ｘ部では、面１１Ａが削られる前において、砥粒３１を取り込んだ砥粒層３０が、多孔質金属２０の周囲全体に、形成されている。そして、領域Ｂ１では、砥粒３１が面１１Ａから突出している。
【００２９】
面１１Ａが削られ、砥粒層３０の一部が除去されると、図５（ｂ）に示すように、面１１Ｂが新たに形成される。このとき、領域Ｂ２では、砥粒３１が面１１Ｂから突出している。そして、図５（ｂ）の面１１Ｂにおける領域Ｂ２の面積は、図５（ａ）の面１１Ａにおける領域Ｂ１の面積より大きいので、面１１Ｂで被加工物を研磨した場合、面１１Ａで研磨した場合より大きく研磨することができる。
【００３０】
さらに、面１１Ｂが削られると、砥粒層３０及び多孔質金属２０の一部が除去され、図５（ｃ）に示すように、新たに面１１Ｃが形成される。このとき、図５（ｃ）の面１１Ｃにおける領域Ｂ３の面積は、図５（ａ）の面１１Ａにおける領域Ｂ１の面積より大きいので、面１１Ｃで被加工物を研磨した場合、面１１Ａで研磨した場合より大きく研磨することができる。
【００３１】
このように、作業面に対して平行な骨格では、砥粒層が削られる前より、削られた後の方が、被加工物と接触する砥粒の数が増えるため、被加工物の研磨量が増加する。
【００３２】
次に、骨格１０ａのうち、面１１Ａ〜１１Ｅに対して垂直なＹ部について説明する。
【００３３】
図６（ａ）に示すように、Ｙ部では、多孔質金属２０の周囲には、砥粒３１を取り込んだ砥粒層３０が形成されている。そして、図６（ａ）の領域Ｃ１では、面１１Ｄから砥粒３１が突出している。
【００３４】
面１１Ｄが削られると、多孔質金属２０及び砥粒層３０が共に摩耗し、図６（ｂ）に示すように、新たに面１１Ｅが形成される。このとき、図６（ｂ）の面１１Ｅにおける領域Ｃ２の面積は、図６（ａ）の面１１Ｄのおける領域Ｃ１の面積と略同一である。そのため、領域Ｃ１において面１１Ｄから突出している砥粒３１の量と、領域Ｃ２において面１１Ｅから突出している砥粒３１の量は略同一である。そのため、被加工物の研磨量も略同一である。
【００３５】
次に、本実施形態に係る多孔性構造体１０の製造方法について説明する。詳細には、ニッケルからなる多孔質金属２０に、ダイヤモンドからなる砥粒３１を含有した砥粒層３０を、電気めっき法（電着法）により形成した多孔性構造体１０の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、めっきされる多孔質金属２０の金属表面の油脂を除去するために、脱脂を行い、その後、水洗する。そして、多孔質金属２０の金属表面の酸化物層を除去するために、酸処理を行い、その後、水洗する。
【００３７】
次に、図７に示す多孔性構造体製造装置５０の電着槽５１内に、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとホウ酸とを有するめっき液５２を蓄える。そして、そのめっき液５２に、平均粒径３μｍのダイヤモンドの砥粒３１を混入する。ここで、ダイヤモンドの砥粒３１の液中での状態を調整するために添加剤を入れてもよい。
【００３８】
次に、めっき液５２に、めっきされる多孔質金属２０と、ニッケルからなる電解金属５５とを浸漬し、多孔質金属２０を通電手段６０のマイナス端子に接続し、電解金属５５を通電手段６０のプラス端子に接続する。
【００３９】
そして、通電手段６０から多孔質金属２０と電解金属５５との間に電圧を加え、めっき液５２に混入した砥粒３１を多孔質金属２０の表面上に堆積させるとともに、溶解した電解金属５５によって多孔質金属２０の表面をめっきし、砥粒３１を取り込んだ砥粒層３０を成長させる。
【００４０】
その後、砥粒層３０が約１６〜１７μｍの厚さまで形成され、めっき液５２からめっきされた多孔質金属２００を取り出し、水洗し、乾燥する。
【００４１】
図８（ａ）に示すように、めっき液５２から取り出しためっきされた多孔質金属２００の骨格の表面には、砥粒層３０が均一な厚さで形成されている。このとき、めっきされた多孔質金属２００の外形を規定している面（複数の骨格が外接することにより形成される仮想の面）１１０の領域Ｄ１では、砥粒３１が面１１０から突出している。尚、図８（ａ）は、砥粒層３０がめっきされた多孔質金属２００の骨格のうち、面１１０に対して平行（図４のＸ部参照）な骨格である２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ・・・のみを模式的に示している。
【００４２】
そして、多孔質金属２００の面１１０（図８（ａ）参照）を削り、図８（ｂ）に示すように、砥粒層３０の一部を除去して面１１ａを形成する。このようにして、多孔性構造体１０が製造される。尚、削って除去される厚さは砥粒層３０の厚さより小さい。このとき、面１１ａの領域Ｄ２では、砥粒３１が面１１ａから突出している。また、めっきされた多孔質金属２００の面１１０は、砥石、紙やすり、又は本発明によって既に製造された多孔性構造体を用いて削られる。
【００４３】
以上のようにして、製造された多孔性構造体１０では、面１１０を削った後の面１１ａにおける砥粒層３０の面積（領域Ｄ２）は、面１１０を削る前の状態（図８（ａ））の面１１０における砥粒層３０の面積（領域Ｄ１）よりも大きい。砥粒層が形成された多孔質金属の表面を削ることで、被加工物と接触する砥粒の数を増加させることができるため、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができる。
また、作業面に垂直なＹ部（図４参照）では、削った前後において被加工物の研磨量は略同一であり、作業面に平行なＸ部（図４参照）では、削る前より削った後の方が被加工物の研磨量を増加させることができる。そのため、多孔性構造体全体では、削った後の方が、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができる。
【００４４】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００４５】
上記実施形態の図８（ｂ）の多孔性構造体１０をさらに削ることもできる。図８（ｃ）は、多孔性構造体１０をさらに削って、砥粒層３０だけでなく骨格２０ａ等を削ることによって、新たに面１１ｂが形成された状態を示している。ここで、多孔性構造体１０の外形を規定している面１１ｂは、骨格２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆによって形成されている。尚、骨格２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆは、めっきされた多孔質金属２００の面１１０が削られる前において、めっきされた多孔質金属２００の外径を規定する面を形成していなかった骨格である。このとき、面１１ｂの領域Ｄ３では、砥粒３１が突出している。図８（ｃ）の面１１ｂにおける砥粒層３０の面積（領域Ｄ３）は、図８（ａ）の面１１０における砥粒層３０の面積（領域Ｄ１）より大きいため、被加工物の研削量あるいは研磨量をさらに増加させることができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、多孔性構造体１０は直方体状に形成されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、シート状又はリング状に形成されていてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、砥粒層３０は、砥粒３１の平均粒径３μｍより厚い約１６〜１７μｍで形成されていたが、これに限定されるものではない。図９に示すように、砥粒層３０は、砥粒３１の平均粒径３μｍの１／２である約１．５μｍで形成されていてもよく、砥粒層３０の厚さは、砥粒３１が砥粒層３０から脱落しない厚さであればよい。この場合、砥粒層３０が多孔質金属２０の骨格の太さに対して十分薄いため、多孔性構造体１０を所望の形状に容易に変形させることができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、砥粒３１は、平均粒径が３μｍで形成されていたが、これに限定されるものではなく、種々の大きさの砥粒を用いることができる。例えば、被加工物の研磨量が小さい多孔性構造体を形成する場合には、平均粒径が小さな砥粒（例えば平均粒径が０．１μｍ程度）を用いることができる。また、多孔質金属の開気孔が塞がれなければ、平均粒径が大きな砥粒を用いることもでき、例えば、多孔質金属の開気孔の孔径が大きい場合（例えば孔径が２ｍｍ）には、平均粒径が大きな砥粒（例えば平均粒径が８００μｍ程度）を用いることができる。平均粒径が大きな砥粒を用いることにより、被加工物の研削量あるいは研磨量をさらに増加させることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、砥粒層３０は電気めっき法により形成されたが、これに限定されるものではなく、無電解めっき法により形成されていてもよい。詳細には、まず、めっきされる多孔質金属２０の金属表面の油脂を除去するために、脱脂を行い、その後、水洗する。そして、多孔質金属２０の金属表面の酸化物層を除去するために、酸処理を行い、その後、水洗する。次に、めっき槽内に、硫酸ニッケルと次亜りん酸ナトリウムとを有するめっき液を蓄え、めっき液中に、めっき被覆に取り込まれる砥粒３１を混入する。そして、多孔質金属２０をめっき液に浸漬する。めっき液に混入した砥粒３１を多孔質金属２０の表面上に堆積させるとともに、多孔質金属２０の表面をめっきし、砥粒３１を取り込んだ砥粒層３０を成長させる。その後、砥粒層３０を所望の厚さ、例えば約１５μｍまで形成し、めっき液から砥粒層３０が形成された多孔質金属２０を取り出し、水洗し、乾燥する。以上のようにして、多孔性構造体１０を製造する。これにより、電気を使用せず、一層容易に多孔性構造体１０を製造することができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、多孔質金属２０は、発泡体などに導電性を付与した後、電気めっきを施すことによって形成されていたが、それに限定されるものではなく、例えば、基礎金属に発泡剤を添加して形成したものを用いることもできる。この場合は、まず、基礎金属を溶融させ、カルシウム、ストロンチウムなどの活性金属を添加して攪拌して基礎金属を増粘させる。そして、その溶融金属中に、発泡剤として、水素化チタンなどを添加し、加熱攪拌により水素化チタンを分解して分子状または原子状の水素を溶融金属中に生成させ、これが凝集して微細な水素ガスの気泡となり、徐々に成長させながら金属中に分散させる。その後、冷却して凝固することにより形成された、三次元網目状の骨格を有する金属多孔体を用いることもできる。
【００５１】
また、多孔質金属２０は、例えば、金属粉末あるいは合金粉末を水あるいは有機溶剤に懸濁分散させた塗料を製造し、この塗料を連通孔を有する発泡樹脂等の多孔質材料に含浸塗布し乾燥して金属粉末あるいは合金粉末からなる被膜を形成した後、多孔質材料を含浸塗布した金属あるいは合金の融点以下の温度で燃焼消滅させると共に金属粉末あるいは、合金粉末を焼結させることによって、形成することもできる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 多孔性構造体
１０ａ 骨格
２０ 多孔質金属
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ 骨格
２１ 開気孔
３０ 砥粒層
３０ａ 母材
３１ 砥粒
３１ａ 砥粒
３１ｂ 砥粒
５０ 多孔性構造体製造装置
５１ 電着槽
５２ めっき液
５５ 電解金属
１０１ 側面
１０２ 上面
２００ めっきされた多孔質金属
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工用工具などに用いられる多孔性構造体の製造方法及び多孔性構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨用工具として、溶融したアルミニウムなどの基地金属に、増粘材と、ダイヤモンド砥粒と、を加え、これらを攪拌しながら発泡剤を添加し、発砲した金属材料を冷却、凝固させることにより形成された、多数の気泡を有し、かつ、表面に多数のダイヤモンド砥粒が突出した発砲金属ホイールが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この発砲金属ホイールは、網目状の骨格が三次元に連なって形成されており、その骨格は、基地金属の中にダイヤモンド砥粒が混入して形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１９３１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の金属ホイールは、骨格の表面だけでなく、基地金属内部にもダイヤモンド砥粒が混入している。そのため、骨格の表面から高い密度でダイヤモンド砥粒を突出させることができず、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができなかった。
【０００５】
本発明はこれらの問題に着目してなされたもので、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができる多孔性構造体の製造方法及び多孔性構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の第１の観点に係る多孔性構造体の製造方法は、
開気孔構造を有する多孔質金属より構成される多孔性構造体の製造方法であって、
前記多孔質金属の骨格の表面に、砥粒を含む砥粒層を形成する第１の工程と、
前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削って前記砥粒層の一部を除去することにより、削った面における前記砥粒層の面積を増加させる第２の工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記多孔性構造体の製造方法の前記第２の工程において、前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削って、さらに前記多孔質金属の骨格の一部を除去するようにしてもよい。
【０００８】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記第１の工程は、電気めっき工程であってもよい。
【０００９】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記多孔質金属を、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｏからなる群から選択された１種の金属若しくはその合金又は２種以上の金属を含む合金により形成してもよい。
【００１０】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、ダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（CBN）からなる群から選択される超砥粒により形成してもよい。
【００１１】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、アルミナ(Al2O3)、ジルコニア（ZrO2）、シリカ(SiO2)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される酸化物により形成してもよい。
【００１２】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、炭化ケイ素（SiC）、炭化ホウ素（B4C）からなる群から選択される炭化物により形成してもよい。
【００１３】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、窒化アルミニウム（AlN）、窒化ケイ素（Si3N4）からなる群から選択される窒化物により形成してもよい。
【００１４】
上記多孔性構造体の製造方法において、前記砥粒を、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される２種以上の酸化物の複合酸化物により形成してもよい。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の第２の観点に係る多孔性構造体は、
開気孔構造を有する多孔質金属より構成される多孔性構造体であって、
前記多孔質金属の骨格の表面に、砥粒を含む砥粒層を形成し、
前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削ることにより、該削った面における前記砥粒層の面積を増加させることにより製造される、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができる多孔性構造体の製造方法及び多孔性構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る多孔性構造体を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る多孔性構造体を示す拡大写真である。
【図３】本発明の実施形態に係る多孔性構造体の骨格の断面を示す拡大図である。
【図４】本発明の実施形態に係る多孔性構造体の骨格を模式的に示す斜視図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態に係る多孔性構造体を削る前の状態の骨格を図４のIV方向から見た模式図であり、（ｂ）は、面１１Ｂまで削った状態の骨格を図４のIV方向から見た模式図であり、（ｃ）は、面１１Ｃまで削った状態の骨格を図４のIV方向から見た模式図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態に係る多孔性構造体を１１Ｄまで削った状態の骨格を模式的に示す図４のＶ−Ｖ断面図であり、（ｂ）は、１１Ｅまで削った状態の骨格を模式的に示す図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る多孔性構造体を製造する多孔性構造体製造装置の図である。
【図８】（ａ）は、本発明の実施形態に係る多孔性構造体を削る前の状態を示す模式図であり、（ｂ）は、多孔性構造体を面１１ａまで削った状態を示す模式図であり、（ｃ）は、多孔性構造体を面１１ｂまで削った状態を示す模式図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る多孔性構造体の骨格を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を説明する。尚、以下に記載する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素又は全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【００１９】
図１に示すように、多孔性構造体１０は、例えば直方体状に形成されており、側面１０１、上面１０２等を研磨などのための作業面として使用することができる構造体である。また、図１及び図２に示すように、多孔性構造体１０は、網目状の骨格１０ａ（図２のグレー部分参照）が三次元に連なって形成されている。また、網目状の骨格１０ａの間には、開気孔２１（図２の黒色部分参照）が形成されている。なお、開気孔とは、一方の面から、その反対側に位置する他方の面まで通じる気孔のことである。
【００２０】
詳細に説明すると、図３に示すように、多孔性構造体１０の骨格１０ａは、多孔質金属２０と、多孔質金属２０の表面を被覆する砥粒層３０と、からなる。また、砥粒層３０には、砥粒３１が取り込まれている。一部の砥粒、例えば砥粒３１ａは砥粒層３０から開気孔２１側に突出した状態で、母材３０ａを介して多孔質金属２０に固定されている。また、他の砥粒、例えば３１ｂは砥粒層３０の内部に埋没した状態で、母材３０ａを介して多孔質金属２０に固定されている。尚、本実施形態において、砥粒３１は、平均粒径３μｍで形成されており、砥粒層３０は約１６〜１７μｍの厚さで形成されている。
【００２１】
以下、本実施形態に係る多孔性構造体１０を構成する各要素について説明する。尚、本実施形態において、砥粒３１には、多孔質金属２０及び砥粒層３０の母材３０ａのモース硬度より大きなモース硬度を有する物質が選択される。本発明におけるモース硬度とは、硬さの指標を１０段階としてそれぞれに対応する標準物質を設定したものである。モース硬度１の標準物質は滑石、２は石膏、３は方解石、４は蛍石、５は燐灰石、６は正長石、７は石英、８はトパーズ、９はコランダム、１０はダイヤモンドである。モース硬度は、モース硬度の標準物質で被測定物質の表面を引っ掻き、キズの有無を調べることで相当するモース硬度を決定するものである。
【００２２】
多孔質金属２０は、ニッケル（Ni、モース硬度：３〜４）から形成されており、網目状の骨格が三次元に連なって形成された開気孔構造を有している。また、多孔質金属２０は、直方体状（図１参照）に形成されている。尚、多孔質金属２０は、ニッケル（Ni）の他に、銅（Cu、モース硬度：２〜４）、亜鉛（Zn、モース硬度：２〜３）、アルミニウム（Al、モース硬度：２〜３）、金（Au、モース硬度：２〜３）、銀（Ag、モース硬度：２〜３）、鉄（Fe、モース硬度：４〜５）、コバルト(Co、モース硬度：５〜６)からなる群から選択された１種の金属若しくはその合金又は２種以上の金属を含む合金から形成されていてもよい。
【００２３】
また、多孔質金属２０として、種々の製造方法により形成されたものを用いることができる。例えば、基材としての発泡体、不織布、メッシュ体等の三次元網目状多孔体の表面にカーボン塗布、化学メッキあるいは蒸着により導電性を付与した後、電気めっきを施し、その後、焼成により上記基材を焼き飛ばして金属層により三次元網目状の骨格を形成したものを用いることができる。
【００２４】
砥粒３１は、ダイヤモンド（モース硬度：１０）から形成されており、その平均粒径は３μｍである。平均粒径の測定は、砥粒のSEM(走査電子顕微鏡)写真を画像解析して行ったが、他の方法、例えば粒度測定器などを用いて行うこともできる。尚、砥粒３１は、ダイヤモンドの他に、立方晶窒化ホウ素（CBN、モース硬度：１０）などの超砥粒、アルミナ(Al2O3、モース硬度：８〜９)、ジルコニア（ZrO2、モース硬度：７〜９）、シリカ(SiO2、モース硬度：６〜７)、セリア(CeO2、モース硬度：５〜７)、チタニア(TiO2、モース硬度：５〜８)、マグネシア(MgO 、モース硬度：５〜６)などの酸化物、炭化ケイ素（SiC、モース硬度：８〜９）、炭化ホウ素（B4C、モース硬度：８〜９）などの炭化物、窒化アルミニウム（AlN、モース硬度：６〜８）、窒化ケイ素（Si3N4、モース硬度：５〜７）などの窒化物、から形成されていてもよい。また、砥粒３１は、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される２種以上の酸化物の複合酸化物から形成されていてもよい。
【００２５】
砥粒層３０の母材３０ａは、ニッケル（Ni）から形成されている。尚、砥粒層３０の母材３０ａは、ニッケル（Ni）の他に、銅（Cu）、亜鉛（Zn）、アルミニウム（Al）、金（Au）、銀（Ag）、コバルト(Co)、鉄(Fe)からなる群から選択された１種の金属若しくはその合金又は２種以上の金属を含む合金から形成されていてもよい。
【００２６】
次に、図４〜図６を用いて、本実施形態にかかる多孔性構造体１０の作業面（図１の１０１、１０２を参照）が削られた場合の作用について説明する。図４に示した骨格１０ａは、作業面近傍の骨格１０ａである。面１１Ａ〜１１Ｅは、多孔性構造体１０の外形を規定している面（複数の骨格１０ａが外接することにより形成される仮想の面）である。そして、面１１Ａ〜１１Ｅは、例えば、多孔性構造体１０の側面１０１のように、砥石として用いられた場合に研磨のための作業面として使用される面である。尚、説明を簡単にするため、図４に示した骨格１０ａは、作業面である面１１Ａ〜１１Ｅに平行なＸ部と垂直なＹ部とを有している。また、面１１Ａ〜１１Ｅは全て平行である。
【００２７】
まず、骨格１０ａのうち、面１１Ａ〜１１Ｃに対して平行なＸ部について説明する。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、Ｘ部では、面１１Ａが削られる前において、砥粒３１を取り込んだ砥粒層３０が、多孔質金属２０の周囲全体に、形成されている。そして、領域Ｂ１では、砥粒３１が面１１Ａから突出している。
【００２９】
面１１Ａが削られ、砥粒層３０の一部が除去されると、図５（ｂ）に示すように、面１１Ｂが新たに形成される。このとき、領域Ｂ２では、砥粒３１が面１１Ｂから突出している。そして、図５（ｂ）の面１１Ｂにおける領域Ｂ２の面積は、図５（ａ）の面１１Ａにおける領域Ｂ１の面積より大きいので、面１１Ｂで被加工物を研磨した場合、面１１Ａで研磨した場合より大きく研磨することができる。
【００３０】
さらに、面１１Ｂが削られると、砥粒層３０及び多孔質金属２０の一部が除去され、図５（ｃ）に示すように、新たに面１１Ｃが形成される。このとき、図５（ｃ）の面１１Ｃにおける領域Ｂ３の面積は、図５（ａ）の面１１Ａにおける領域Ｂ１の面積より大きいので、面１１Ｃで被加工物を研磨した場合、面１１Ａで研磨した場合より大きく研磨することができる。
【００３１】
このように、作業面に対して平行な骨格では、砥粒層が削られる前より、削られた後の方が、被加工物と接触する砥粒の数が増えるため、被加工物の研磨量が増加する。
【００３２】
次に、骨格１０ａのうち、面１１Ａ〜１１Ｅに対して垂直なＹ部について説明する。
【００３３】
図６（ａ）に示すように、Ｙ部では、多孔質金属２０の周囲には、砥粒３１を取り込んだ砥粒層３０が形成されている。そして、図６（ａ）の領域Ｃ１では、面１１Ｄから砥粒３１が突出している。
【００３４】
面１１Ｄが削られると、多孔質金属２０及び砥粒層３０が共に摩耗し、図６（ｂ）に示すように、新たに面１１Ｅが形成される。このとき、図６（ｂ）の面１１Ｅにおける領域Ｃ２の面積は、図６（ａ）の面１１Ｄのおける領域Ｃ１の面積と略同一である。そのため、領域Ｃ１において面１１Ｄから突出している砥粒３１の量と、領域Ｃ２において面１１Ｅから突出している砥粒３１の量は略同一である。そのため、被加工物の研磨量も略同一である。
【００３５】
次に、本実施形態に係る多孔性構造体１０の製造方法について説明する。詳細には、ニッケルからなる多孔質金属２０に、ダイヤモンドからなる砥粒３１を含有した砥粒層３０を、電気めっき法（電着法）により形成した多孔性構造体１０の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、めっきされる多孔質金属２０の金属表面の油脂を除去するために、脱脂を行い、その後、水洗する。そして、多孔質金属２０の金属表面の酸化物層を除去するために、酸処理を行い、その後、水洗する。
【００３７】
次に、図７に示す多孔性構造体製造装置５０の電着槽５１内に、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとホウ酸とを有するめっき液５２を蓄える。そして、そのめっき液５２に、平均粒径３μｍのダイヤモンドの砥粒３１を混入する。ここで、ダイヤモンドの砥粒３１の液中での状態を調整するために添加剤を入れてもよい。
【００３８】
次に、めっき液５２に、めっきされる多孔質金属２０と、ニッケルからなる電解金属５５とを浸漬し、多孔質金属２０を通電手段６０のマイナス端子に接続し、電解金属５５を通電手段６０のプラス端子に接続する。
【００３９】
そして、通電手段６０から多孔質金属２０と電解金属５５との間に電圧を加え、めっき液５２に混入した砥粒３１を多孔質金属２０の表面上に堆積させるとともに、溶解した電解金属５５によって多孔質金属２０の表面をめっきし、砥粒３１を取り込んだ砥粒層３０を成長させる。
【００４０】
その後、砥粒層３０が約１６〜１７μｍの厚さまで形成され、めっき液５２からめっきされた多孔質金属２００を取り出し、水洗し、乾燥する。
【００４１】
図８（ａ）に示すように、めっき液５２から取り出しためっきされた多孔質金属２００の骨格の表面には、砥粒層３０が均一な厚さで形成されている。このとき、めっきされた多孔質金属２００の外形を規定している面（複数の骨格が外接することにより形成される仮想の面）１１０の領域Ｄ１では、砥粒３１が面１１０から突出している。尚、図８（ａ）は、砥粒層３０がめっきされた多孔質金属２００の骨格のうち、面１１０に対して平行（図４のＸ部参照）な骨格である２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ・・・のみを模式的に示している。
【００４２】
そして、多孔質金属２００の面１１０（図８（ａ）参照）を削り、図８（ｂ）に示すように、砥粒層３０の一部を除去して面１１ａを形成する。このようにして、多孔性構造体１０が製造される。尚、削って除去される厚さは砥粒層３０の厚さより小さい。このとき、面１１ａの領域Ｄ２では、砥粒３１が面１１ａから突出している。また、めっきされた多孔質金属２００の面１１０は、砥石、紙やすり、又は本発明によって既に製造された多孔性構造体を用いて削られる。
【００４３】
以上のようにして、製造された多孔性構造体１０では、面１１０を削った後の面１１ａにおける砥粒層３０の面積（領域Ｄ２）は、面１１０を削る前の状態（図８（ａ））の面１１０における砥粒層３０の面積（領域Ｄ１）よりも大きい。砥粒層が形成された多孔質金属の表面を削ることで、被加工物と接触する砥粒の数を増加させることができるため、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができる。
また、作業面に垂直なＹ部（図４参照）では、削った前後において被加工物の研磨量は略同一であり、作業面に平行なＸ部（図４参照）では、削る前より削った後の方が被加工物の研磨量を増加させることができる。そのため、多孔性構造体全体では、削った後の方が、被加工物の研削量あるいは研磨量を増加させることができる。
【００４４】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００４５】
上記実施形態の図８（ｂ）の多孔性構造体１０をさらに削ることもできる。図８（ｃ）は、多孔性構造体１０をさらに削って、砥粒層３０だけでなく骨格２０ａ等を削ることによって、新たに面１１ｂが形成された状態を示している。ここで、多孔性構造体１０の外形を規定している面１１ｂは、骨格２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆによって形成されている。尚、骨格２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆは、めっきされた多孔質金属２００の面１１０が削られる前において、めっきされた多孔質金属２００の外径を規定する面を形成していなかった骨格である。このとき、面１１ｂの領域Ｄ３では、砥粒３１が突出している。図８（ｃ）の面１１ｂにおける砥粒層３０の面積（領域Ｄ３）は、図８（ａ）の面１１０における砥粒層３０の面積（領域Ｄ１）より大きいため、被加工物の研削量あるいは研磨量をさらに増加させることができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、多孔性構造体１０は直方体状に形成されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、シート状又はリング状に形成されていてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、砥粒層３０は、砥粒３１の平均粒径３μｍより厚い約１６〜１７μｍで形成されていたが、これに限定されるものではない。図９に示すように、砥粒層３０は、砥粒３１の平均粒径３μｍの１／２である約１．５μｍで形成されていてもよく、砥粒層３０の厚さは、砥粒３１が砥粒層３０から脱落しない厚さであればよい。この場合、砥粒層３０が多孔質金属２０の骨格の太さに対して十分薄いため、多孔性構造体１０を所望の形状に容易に変形させることができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、砥粒３１は、平均粒径が３μｍで形成されていたが、これに限定されるものではなく、種々の大きさの砥粒を用いることができる。例えば、被加工物の研磨量が小さい多孔性構造体を形成する場合には、平均粒径が小さな砥粒（例えば平均粒径が０．１μｍ程度）を用いることができる。また、多孔質金属の開気孔が塞がれなければ、平均粒径が大きな砥粒を用いることもでき、例えば、多孔質金属の開気孔の孔径が大きい場合（例えば孔径が２ｍｍ）には、平均粒径が大きな砥粒（例えば平均粒径が８００μｍ程度）を用いることができる。平均粒径が大きな砥粒を用いることにより、被加工物の研削量あるいは研磨量をさらに増加させることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、砥粒層３０は電気めっき法により形成されたが、これに限定されるものではなく、無電解めっき法により形成されていてもよい。詳細には、まず、めっきされる多孔質金属２０の金属表面の油脂を除去するために、脱脂を行い、その後、水洗する。そして、多孔質金属２０の金属表面の酸化物層を除去するために、酸処理を行い、その後、水洗する。次に、めっき槽内に、硫酸ニッケルと次亜りん酸ナトリウムとを有するめっき液を蓄え、めっき液中に、めっき被覆に取り込まれる砥粒３１を混入する。そして、多孔質金属２０をめっき液に浸漬する。めっき液に混入した砥粒３１を多孔質金属２０の表面上に堆積させるとともに、多孔質金属２０の表面をめっきし、砥粒３１を取り込んだ砥粒層３０を成長させる。その後、砥粒層３０を所望の厚さ、例えば約１５μｍまで形成し、めっき液から砥粒層３０が形成された多孔質金属２０を取り出し、水洗し、乾燥する。以上のようにして、多孔性構造体１０を製造する。これにより、電気を使用せず、一層容易に多孔性構造体１０を製造することができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、多孔質金属２０は、発泡体などに導電性を付与した後、電気めっきを施すことによって形成されていたが、それに限定されるものではなく、例えば、基礎金属に発泡剤を添加して形成したものを用いることもできる。この場合は、まず、基礎金属を溶融させ、カルシウム、ストロンチウムなどの活性金属を添加して攪拌して基礎金属を増粘させる。そして、その溶融金属中に、発泡剤として、水素化チタンなどを添加し、加熱攪拌により水素化チタンを分解して分子状または原子状の水素を溶融金属中に生成させ、これが凝集して微細な水素ガスの気泡となり、徐々に成長させながら金属中に分散させる。その後、冷却して凝固することにより形成された、三次元網目状の骨格を有する金属多孔体を用いることもできる。
【００５１】
また、多孔質金属２０は、例えば、金属粉末あるいは合金粉末を水あるいは有機溶剤に懸濁分散させた塗料を製造し、この塗料を連通孔を有する発泡樹脂等の多孔質材料に含浸塗布し乾燥して金属粉末あるいは合金粉末からなる被膜を形成した後、多孔質材料を含浸塗布した金属あるいは合金の融点以下の温度で燃焼消滅させると共に金属粉末あるいは、合金粉末を焼結させることによって、形成することもできる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 多孔性構造体
１０ａ 骨格
２０ 多孔質金属
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ 骨格
２１ 開気孔
３０ 砥粒層
３０ａ 母材
３１ 砥粒
３１ａ 砥粒
３１ｂ 砥粒
５０ 多孔性構造体製造装置
５１ 電着槽
５２ めっき液
５５ 電解金属
１０１ 側面
１０２ 上面
２００ めっきされた多孔質金属
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開気孔構造を有する多孔質金属より構成される多孔性構造体の製造方法であって、
前記多孔質金属の骨格の表面に、砥粒を含む砥粒層を形成する第１の工程と、
前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削って前記砥粒層の一部を除去することにより、削った面における前記砥粒層の面積を増加させる第２の工程と、
を備えることを特徴とする多孔性構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程において、前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削って、さらに前記多孔質金属の骨格の一部を除去することを特徴とする請求項１に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第１の工程は、電気めっき工程であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項４】
前記多孔質金属を、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｏからなる群から選択された１種の金属若しくはその合金又は２種以上の金属を含む合金により形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項５】
前記砥粒を、ダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（CBN）からなる群から選択される超砥粒により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項６】
前記砥粒を、アルミナ(Al2O3)、ジルコニア（ZrO2）、シリカ(SiO2)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される酸化物により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項７】
前記砥粒を、炭化ケイ素（SiC）、炭化ホウ素（B4C）からなる群から選択される炭化物により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項８】
前記砥粒を、窒化アルミニウム（AlN）、窒化ケイ素（Si3N4）からなる群から選択される窒化物により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項９】
前記砥粒を、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される２種以上の酸化物の複合酸化物により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項１０】
開気孔構造を有する多孔質金属より構成される多孔性構造体であって、
前記多孔質金属の骨格の表面に、砥粒を含む砥粒層を形成し、
前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削ることにより、該削った面における前記砥粒層の面積を増加させることにより製造される、
ことを特徴とする多孔性構造体。
【請求項１】
開気孔構造を有する多孔質金属より構成される多孔性構造体の製造方法であって、
前記多孔質金属の骨格の表面に、砥粒を含む砥粒層を形成する第１の工程と、
前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削って前記砥粒層の一部を除去することにより、削った面における前記砥粒層の面積を増加させる第２の工程と、
を備えることを特徴とする多孔性構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程において、前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削って、さらに前記多孔質金属の骨格の一部を除去することを特徴とする請求項１に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第１の工程は、電気めっき工程であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項４】
前記多孔質金属を、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｏからなる群から選択された１種の金属若しくはその合金又は２種以上の金属を含む合金により形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項５】
前記砥粒を、ダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（CBN）からなる群から選択される超砥粒により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項６】
前記砥粒を、アルミナ(Al2O3)、ジルコニア（ZrO2）、シリカ(SiO2)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される酸化物により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項７】
前記砥粒を、炭化ケイ素（SiC）、炭化ホウ素（B4C）からなる群から選択される炭化物により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項８】
前記砥粒を、窒化アルミニウム（AlN）、窒化ケイ素（Si3N4）からなる群から選択される窒化物により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項９】
前記砥粒を、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)、マグネシア(MgO)からなる群から選択される２種以上の酸化物の複合酸化物により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔性構造体の製造方法。
【請求項１０】
開気孔構造を有する多孔質金属より構成される多孔性構造体であって、
前記多孔質金属の骨格の表面に、砥粒を含む砥粒層を形成し、
前記骨格の表面に砥粒層が形成された前記多孔質金属の表面を削ることにより、該削った面における前記砥粒層の面積を増加させることにより製造される、
ことを特徴とする多孔性構造体。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１８０９９（Ｐ２０１３−１８０９９Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５２７３（Ｐ２０１１−１５５２７３）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（５９１０４２０４５）株式会社サンツール (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（５９１０４２０４５）株式会社サンツール (1)
【Ｆターム（参考）】
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