多孔質金属積層体およびその製造方法
【課題】多孔質金属層を含む複数の層が互いに接合された積層体を提供する。
【解決手段】金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層１１を含む複数層からなる多孔質金属積層体１０の製造方法であって、多孔質層１１と、金属からなる隣接層１２とを積層する積層工程と、多孔質層１１と隣接層１２とを積層した状態でレーザにより所望の形状に溶断する溶断工程とを有し、溶断工程において、多孔質層１１と隣接層１２とを前記レーザにより溶融し固化させることにより、多孔質層１１および隣接層１２の側面に多孔質層１１と隣接層１２とを接合する溶融接合層１３を形成する。
【解決手段】金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層１１を含む複数層からなる多孔質金属積層体１０の製造方法であって、多孔質層１１と、金属からなる隣接層１２とを積層する積層工程と、多孔質層１１と隣接層１２とを積層した状態でレーザにより所望の形状に溶断する溶断工程とを有し、溶断工程において、多孔質層１１と隣接層１２とを前記レーザにより溶融し固化させることにより、多孔質層１１および隣接層１２の側面に多孔質層１１と隣接層１２とを接合する溶融接合層１３を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質金属積層体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルタ、二次電池電極、固体高分子型燃料電池集電場、触媒担体等に、複数層の多孔質金属材等を積層した多孔質金属積層体が用いられている。
【０００３】
たとえば、特許文献１，２には、金属粉末を含む２層のグリーン層を積層した状態で脱脂、焼結することにより、気孔率の異なる２層の多孔質金属層からなる積層体を製造する方法が開示されている。各層が同種の金属層である場合には、このようにスラリーを二重塗工して焼結することにより、層間を拡散接合することができる。
【０００４】
特許文献３には、多孔質金属層と金属板とをろう付けすることにより、接合部分の接触抵抗が小さい複合板を製造する方法が開示されている。
【０００５】
特許文献４には、金属粉末を含む板状成形体を重ねて焼結することにより拡散接合して一体化し、多孔質金属積層体を製造する方法が開示されている。この方法によれば、多数の積層体を積層して一体化することができるので、スラリーを二重塗工する特許文献１，２に開示された方法に比較して、厚さの大きな積層体を製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３５０８６０４号公報
【特許文献２】特許３９８２３５６号公報
【特許文献３】特開２００６−３３８９０３号公報
【特許文献４】特開平９−８７７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２および４に開示されている方法では、たとえば異種金属同士等、焼結条件が異なる材料同士の場合は同時に焼結できないため、拡散接合が不可能である。また、拡散接合が可能であっても、接合面が剥がれやすく、熱膨張差による反りが生じるおそれもある。さらに、成形体同士を拡散接合する場合には、接合方向に圧力を加えることにより気孔が歪み、気孔率に不連続性が生じるという問題がある。また、いずれの場合にも、各層の気孔率が異なるなど、焼結時の収縮率が異なる場合には、接合強度不足や変形、割れ等が生じるおそれがある。
【０００８】
一方、特許文献３に開示されているように、ろう付により複合板を製造する場合、異種金属同士であっても接合は可能となる場合もある。しかしながら、多孔質層を接合しようとする場合、溶融したろう材が多孔質層の空隙に吸収されてしまい、接合が困難となるおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、多孔質金属層を含む複数の層が互いに接合された積層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】
【００１０】
本発明は、金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層を含む複数層からなる多孔質金属積層体の製造方法であって、前記多孔質層と、金属からなる隣接層とを積層する積層工程と、前記多孔質層と前記隣接層とを積層した状態でレーザにより所望の形状に溶断する溶断工程とを有し、前記溶断工程において、前記多孔質層と前記隣接層とを前記レーザにより溶融し固化させることにより、前記多孔質層および前記隣接層の側面に前記多孔質層と前記隣接層とを接合する溶融接合層を形成する。
【００１１】
この製造方法によれば、多孔質層と隣接層とを積層した状態でレーザにより所望の形状に溶断するだけで、これら多孔質層と隣接層とを接合することができる。このため、多孔質層と隣接層とは、互いに拡散接合が不可能な異種金属同士の場合や、収縮率が異なり接合後に割れや剥がれが生じやすい素材同士の場合等であっても、レーザにより溶融可能な材料であれば接合できる。
また、この製造方法の溶断工程において、溶融接合層の一部が多孔質層の空隙に入り込みアンカーとなることにより、多孔質層と隣接層とが確実に接合された多孔質金属積層体が製造される。
【００１２】
この製造方法の前記溶断工程において、前記レーザの焦点を前記多孔質層と前記隣接層との接合面に設定することが好ましい。この場合、焦点部分に発生する液相は、他の部分に比べ量が多く、温度も高い。ここへアシストガスが流れてくると、液相が出現すると同時に冷却され凝固し接合される。また、このとき、液相はつらら状に凝固するので、アンカー効果も出現する。
【００１３】
この製造方法において、前記多孔質層は、金属粉末と発泡剤とを含有する発泡性スラリーを板状に成形し、発泡させた後に焼結して形成することが好ましい。この場合、多孔質層について、任意の金属粉末を材料として形成でき、また空隙率、開口面積の割合、および平均開口径を任意の大きさに設定することができる。
【００１４】
この製造方法において、前記多孔質層は、空隙率が５０％以上９９％以下であることが好ましい。
また、前記多孔質層は、その表裏面における前記空隙の開口面積の割合が１５％以上８５％以下であることが好ましい。
また、前記多孔質層は、前記表裏面における前記空隙の平均開口径が５０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
これらの場合、多孔質層の空隙に溶融接合層の一部が入り込みやすくなり、隣接層と多孔質層とが確実に接合された多孔質金属積層体を製造できる。
【００１６】
また、本発明は、金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層を含む複数層からなる多孔質金属積層体であって、前記多孔質層と、金属からなりこの多孔質層に積層された隣接層と、前記多孔質層および前記隣接層の側面に沿って設けられ、前記多孔質層および前記隣接層が溶融凝固してなる溶融接合層とを備える。
【００１７】
この多孔質金属積層体は、多孔質層と隣接層とが溶融接合層によって接合されているので、多孔質層と隣接層とが互いに拡散接合が困難な異種金属同士等であってもよく、たとえば多孔質層を要する電極、フィルタ、触媒担体、固体高分子型燃料電池集電板等、様々な装置を構成する部材として広い用途に利用できる。
【００１８】
この多孔質金属積層体において、前記溶融接合層の一部が、前記多孔質層の前記空隙に入り込んでいることが好ましい。この場合、空隙に溶融接合層が入り込んでアンカーとなり、各層が確実に接合された多孔質金属積層体が実現される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、多孔質金属層を含む複数の層が互いに接合された積層体を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る多孔質金属積層体を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る多孔質金属積層体を示す断面図である。
【図３】多孔質金属材の製造装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る多孔質金属積層体およびその製造方法の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の多孔質金属積層体１０は、多孔質層１１と、金属からなり多孔質層１１に積層された隣接層１２と、多孔質層１１および隣接層１２の側面に沿って設けられた溶融接合層１３とを備える。図２は、この多孔質金属積層体１０の部分断面図である。
【００２２】
多孔質層１１は、図２に示すように、金属焼結体の骨格１１ａにより辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙１１ｂが相互に連続状態に形成されている層である。
隣接層１２は、図２に示すように、本実施形態では多孔質層１１と同様に、金属焼結体の骨格１２ａにより辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙１２ｂが相互に連続状態に形成されている層である。
図２に示すように、これら多孔質層１１と隣接層１２とは、多孔質層１１の接合面１１ｃと隣接層１２の接合面１２ｃとを当接させるように積層されている。
【００２３】
溶融接合層１３は、図２に示すように、多孔質層１１および隣接層１２が溶融凝固してなる層である。この溶融接合層１３は、多孔質層１１および隣接層１２と一体に設けられている。そして、この溶融接合層１３の一部が多孔質層１１および隣接層１２の各空隙に入り込むことにより、多孔質層１１と隣接層１２とがより強固に接合されている。
【００２４】
この多孔質金属積層体１０の製造方法について以下に説明する。
[積層工程]
まず、多孔質層１１と隣接層１２とを、各接合面１１ｃ，１２ｃを当接させるように積層する。このとき、多孔質層１１や隣接層１２が反っている場合には、反りを矯正して平らにしてから積層したり、積層した際に離間している部分を押さえたり、接着剤や粘着テープ等で仮留したり、部分的にスポット溶接をして固定したりして、多孔質層１１の接合面１１ｃと隣接層１２の接合面１２ｃとのすき間が小さくなるようにする。また、各層を重ねた状態で圧延して、各層間を密着させてもよい。
[溶断工程]
次に、多孔質層１１と隣接層１２とを積層した状態で、レーザにより所望の形状に溶断する。レーザの焦点は、多孔質層１１と隣接層１２との接合面１１ｃ，１２ｃに設定する。この溶断工程において、多孔質層１１および隣接層１２の側面近傍が溶融されて固化することにより、多孔質層１１と隣接層１２とを接合する溶融接合層１３が、多孔質金属積層体１０の側面に沿って形成される。このとき、多孔質層１１および隣接層１２が空隙１１ｂ，１２ｂを備える多孔質体であり、熱伝導率が低いことから、多孔質層１１および隣接層１２の側面の表層部だけが溶融され、溶融接合層１３が形成される。
【００２５】
[多孔質層の製造方法]
ここで、多孔質層１１を形成するための金属多孔質材の製造方法の一例を説明する。なお、本実施形態では、隣接層１２および多孔質層１１のいずれも同様の金属多孔質材からなるので、以下の方法により製造することができる。この製造方法では、金属粉末と発泡剤とを含有する発泡性スラリーを板状に成形し（発泡性スラリー作成工程および成形工程）、発泡させた（発泡乾燥工程）後に焼結（焼結工程）することにより、多孔質層１１および隣接層１２を形成する。
【００２６】
〈発泡性スラリー作成工程〉
まず、金属粉末と発泡剤とを含有する発泡性スラリーを作成する。発泡性スラリーは、骨格を形成する金属粉末、バインダ（水溶性樹脂結合剤）、発泡剤および水と、必要に応じて界面活性剤および／または可塑剤とを混合することにより作成される。より具体的には、まず金属粉末、バインダおよび水を含有するスラリーを作成した後、このスラリーに発泡剤を添加し、ミキサーなどの攪拌装置で攪拌する。
【００２７】
金属粉末としては、特に限定されず、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ａｌ，Ａｇ，ステンレス鋼等を用いることができる。また、この金属粉末は平均粒径０．５μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。このような粉末は、水アトマイズ法，プラズマアトマイズ法などのアトマイズ法、酸化物還元法，湿式還元法，カルボニル反応法などの化学プロセス法によって製造することができる。
【００２８】
バインダ（水溶性樹脂結合剤）としては、メチルセルロース，ヒドロキシプロピルメチルセルロース，ヒドロキシエチルメチルセルロース，カルボキシメチルセルロースアンモニウム，エチルセルロース，ポリビニルアルコールなどを使用することができる。
【００２９】
発泡剤は、ガスを発生してスラリーに気泡を形成できるものであればよく、揮発性有機溶剤、例えば、ペンタン，ネオペンタン，ヘキサン，イソヘキサン，イソペプタン，ベンゼン，オクタン，トルエンなどの炭素数５〜８の非水溶性炭化水素系有機溶剤を使用することができる。この発泡剤の含有量としては、発泡性スラリーに対して０．１〜５重量％とすることが好ましい。
【００３０】
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩，α‐オレフィンスルホン酸塩，アルキル流酸エステル塩，アルキルエーテル硫酸エステル塩，アルカンスルホン酸塩等のアニオン界面活性剤，ポリエチレングリコール誘導体，多価アルコール誘導体などの非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤などを使用することができる。
【００３１】
可塑剤は、スラリーを成形して得られる成形体に可塑性を付与するために添加され、例えばエチレングリコール，ポリエチレングリコール，グリセリンなどの多価アルコール、鰯油，菜種油，オリーブ油などの油脂、石油エーテルなどのエーテル類、フタル酸ジエチル，フタル酸ジＮブチル，フタル酸ジエチルヘキシル，フタル酸ジオクチル，ソルビタンモノオレート，ソルビタントリオレート，ソルビタンパルミテート，ソルビタンステアレートなどのエステル等を使用することができる。
【００３２】
さらに、スラリーの特性や成形性を向上させるために任意の添加成分を加えてもよい。例えば、防腐剤を添加してスラリーの保存性を向上させたり、結合助材としてポリマー系化合物を加えて成形体の強度を向上させたりすることができる。
【００３３】
このように作成した発泡性スラリーから、図３に示す成形装置２０を用いて、グリーンシートを形成する成形工程および発泡乾燥工程を行う。
【００３４】
〈成形工程〉
成形装置２０は、ドクターブレード法を用いてシート状の成形体を形成する装置であり、発泡性スラリーが貯留されるホッパ２１、ホッパ２１から供給された発泡性スラリーＳを移送するキャリヤシート２２、キャリヤシート２２を支持するローラ２３、キャリヤシート２２上の発泡性スラリーＳを所定厚さに成形するブレード（ドクターブレード）２４、発泡性スラリーＳを発泡させる恒温・高湿度槽２５、および発泡したスラリーを乾燥させる乾燥槽２６を備えている。なお、キャリヤシート２２の下面は、支持プレート２７によって支えられている。
【００３５】
この成形装置２０においては、まず、発泡性スラリーＳをホッパ２１に投入しておき、このホッパ２１から発泡性スラリーＳをキャリヤシート２２上に供給する。キャリヤシート２２は図３の右方向へ回転するローラ２３および支持プレート２７によって支持されており、その上面が図の右方向へと移動している。キャリヤシート２２上に供給された発泡性スラリーＳは、キャリヤシート２２とともに移動しながらブレード２４によって薄板状に成形される。
【００３６】
〈発泡乾燥工程〉
次いで、薄板状の発泡性スラリーＳは、所定条件（例えば温度３０℃〜４０℃、湿度７５％〜９５％）の恒温・高湿度槽２５内を、例えば１０分〜２０分かけて移動しながら発泡する。続いて、この恒温・高湿度槽２５内で発泡したスラリーは、所定条件（例えば温度５０℃〜７０℃）の乾燥槽２６内を例えば１０分〜２０分かけて移動し、乾燥される。これにより、スポンジ状のグリーンシート（図示略）が得られる。
【００３７】
〈焼結工程〉
このようにして得られたグリーンシートを脱脂・焼結することにより、薄板状の金属多孔質材を形成する。具体的には、例えば真空中、温度５５０℃〜６５０℃、２５分〜３５分の条件下でグリーンシート中のバインダ（水溶性樹脂結合剤）を除去（脱脂）した後、さらに真空中、温度７００℃〜１３００℃、６０分〜１２０分の条件下で焼結する。この金属多孔質材により、本発明の多孔質金属積層体１０を構成する多孔質層１１および隣接層１２を製造することができる。
【００３８】
以上説明した多孔質層１１および隣接層１２の製造方法によれば、多孔質層１１の空隙率、開口率、平均開口径等を、所定の範囲内で任意に設定することができる。
【００３９】
〈空隙率〉
金属多孔質材における空隙の体積割合を空隙率と呼ぶ。空隙率は、同形の中実体の重量に対する実測重量から算出することができる。
本発明に係る多孔質金属積層体１０においては、多孔質層１１の空隙率を５０％以上９９％以下に設定することが望ましい。
【００４０】
〈開口率〉
金属多孔質体の表裏面における空隙の開口部の開口面積の割合を開口率と呼ぶ。開口率は、金属多孔質体の表面を撮影した２５〜３００倍顕微鏡写真を用いて、視野面積Ａと、この視野中の最外面の全ての開口部の面積和Ａｐとを測定し、次の式によって算出する。
開口率（％）＝Ａｐ／Ａ×１００
本発明に係る多孔質金属積層体１０においては、多孔質層１１の表裏面における空隙１１ｂ，１２ｂの開口面積の割合を１５％以上８５％以下に設定することが望ましい。
【００４１】
〈平均開口径〉
金属多孔質材の表裏面における空隙の平均開口サイズは、各開口部を円形とみなした場合の直径で表すことができ、以下、これを平均開口径と呼ぶ。平均開口径は、２５〜３００倍顕微鏡写真において、視野中の最外面の各開口部面積を測定して算出した各円相当径の算術平均である。
本発明に係る多孔質金属積層体１０においては、多孔質層１１の平均開口径を５０μｍ以上６００μｍ以下に設定することが望ましい。
【００４２】
次に、本実施形態の多孔質金属積層体１０の製造方法について、具体的な実施例を説明する。
[実施例１]
まず、上述した金属多孔質材の製造方法により、表１に示す多孔質層１１および隣接層１２を形成した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
次に、これら多孔質層１１と隣接層１２とを積層した。このとき、多孔質層１１と隣接層１２とのすき間を０．１ｍｍ以内となるように、各層の反りを矯正し、仮留した。反りは、プレス機や矯正機等を用いた機械的方法により矯正できる。
【００４５】
そして、積層した状態の多孔質層１１と隣接層１２とを、表２に示す条件で１０ｍｍ×３０ｍｍの四角形に溶断し、多孔質層１１および隣接層１２の側面を溶融し凝固させた。これにより、接合面１１ｃ，１２ｃの近傍で各層が混ざり合った一体の溶融接合層１３を形成し、多孔質層１１と隣接層１２とを接合した。
【００４６】
【表２】
【００４７】
本実施例では、レーザによる溶断の一般的な条件と比較して、レーザの周波数を高くしたことにより１パルスあたりのエネルギーを低下しつつ、連続発射するとともに、加工速度を速くしたことにより、必要以上の入熱を制御した。また、レーザの焦点を接合面１１ｃ，１２ｃに設定したことにより、接合部での液相量を増加するとともに温度を上昇させた。一般的には、十分な液相を出現させ、それを吹き飛ばすことにより切断が行われる。これに対して、出現する液相が接合部に残留するように制御することにより、切断加工において一般には嫌われるつらら状バリ（ドロス）をアンカー形成に利用する。
【００４８】
このように製造した多孔質金属積層体１０における多孔質層１１および隣接層１２の接合面１１ｃ，１２ｃ近傍における断面を図２に示す。多孔質層１１および隣接層１２が溶融して出現した液相が互いの空隙１１ａ，１２ａ内に飛散し、図２に符号１４で示すように、凝固して機械的に絡まり合う部分が形成される。これらの部分がアンカー部として働き、多孔質層１１と隣接層１２とを接合を強固にしている。
【００４９】
[実施例２]
次に、上述した金属多孔質材の製造方法により製造した多孔質層と、中実固体材（板材）からなる隣接層との接合について説明する。これら多孔質層および隣接層の各材質、形状等を表３に示す。
【００５０】
【表３】
【００５１】
次に、これら多孔質層と隣接層とを積層した。このとき、多孔質層と隣接層とのすき間を０．１ｍｍ以内となるように、各層の反りを矯正し、スポット溶接により仮留した。反りは、プレス機や矯正機等を用いた機械的方法により矯正できる。
【００５２】
そして、積層した状態の多孔質層と隣接層を、表４に示す条件で１０ｍｍ×３０ｍｍの四角形に溶断し、多孔質層および隣接層の側面を溶融し凝固させた。これにより、接合面の近傍で各層が混ざり合った一体の溶融接合層を形成し、多孔質層と隣接層とを接合した。なお、溶断時のレーザは、多孔質層側から隣接層側に向けて照射した。これにより、発泡体形状を保持しながら加工することが可能となった。逆に、隣接層側から多孔質層側に向けて照射した場合には、出現する液相の量が過剰となり、発泡体を封止または溶失等が発生するため、発泡体形状の保持が困難となる。
【００５３】
【表４】
【００５４】
本実施例では、実施例１と比較して、レーザの出力を大きくすることにより液相を増加させ、周波数を低くすることにより１パルスあたりのエネルギーを増加させている。また、実施例１と比較してレーザの加工速度を遅くすることにより、溶融接合層を増大させている。また、液相を吹き飛ばさないように、アシストガスの圧力を小さく設定している。このような条件で溶断することにより、接合界面での接合形態がアンカーのような機械的な接合から冶金的な接合が占める部分が増大し、結果として接合強度が増加する。
【００５５】
以上説明したように、本発明によれば、異種金属同士等の拡散接合が困難な材料や、厚さや孔径や気孔率等が異なるため収縮率が異なり接合が困難な材料であっても、多孔質層および隣接層を積層した状態でレーザ溶断するだけで接合でき、様々な材料を用いた多孔質金属積層体を得ることができる。
【００５６】
すなわち、本発明の多孔質金属積層体において、隣接層はレーザで溶融される材料であればよく、多孔質材であっても中実固体材であってもよい。たとえば、隣接層が中実固体材である場合、強度を向上させることができるので、フィルタや二次電池電極に好適に用いることができる多孔質金属積層体が実現できる。
【００５７】
なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。たとえば、
多数の層を積層することにより、電極、フィルタ、触媒担体等に適した、厚みの大きい多孔質金属積層体を製造できる。さらに、それぞれ空隙の大きさや空隙率の異なる多孔質体からなる多孔質層と隣接層とを用いることにより、厚さ方向に空隙が連続しているとともに、厚さ方向に空隙の大きさや空隙率が異なり、たとえば固体高分子型燃料電池の集電板に好適な多孔質金属積層体を製造することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 多孔質金属積層体
１１ 多孔質層
１１ａ 骨格
１１ｂ 空隙
１１ｃ 接合面
１２ 隣接層
１２ａ 骨格
１２ｂ 空隙
１２ｃ 接合面
１３ 溶融接合層
１４ アンカー部
２０ 成形装置
２１ ホッパ
２２ キャリヤシート
２３ ローラ
２４ ブレード（ドクターブレード）
２５ 恒温・高湿度槽
２６ 乾燥槽
２７ 支持プレート
Ｓ 発泡性スラリー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質金属積層体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルタ、二次電池電極、固体高分子型燃料電池集電場、触媒担体等に、複数層の多孔質金属材等を積層した多孔質金属積層体が用いられている。
【０００３】
たとえば、特許文献１，２には、金属粉末を含む２層のグリーン層を積層した状態で脱脂、焼結することにより、気孔率の異なる２層の多孔質金属層からなる積層体を製造する方法が開示されている。各層が同種の金属層である場合には、このようにスラリーを二重塗工して焼結することにより、層間を拡散接合することができる。
【０００４】
特許文献３には、多孔質金属層と金属板とをろう付けすることにより、接合部分の接触抵抗が小さい複合板を製造する方法が開示されている。
【０００５】
特許文献４には、金属粉末を含む板状成形体を重ねて焼結することにより拡散接合して一体化し、多孔質金属積層体を製造する方法が開示されている。この方法によれば、多数の積層体を積層して一体化することができるので、スラリーを二重塗工する特許文献１，２に開示された方法に比較して、厚さの大きな積層体を製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３５０８６０４号公報
【特許文献２】特許３９８２３５６号公報
【特許文献３】特開２００６−３３８９０３号公報
【特許文献４】特開平９−８７７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２および４に開示されている方法では、たとえば異種金属同士等、焼結条件が異なる材料同士の場合は同時に焼結できないため、拡散接合が不可能である。また、拡散接合が可能であっても、接合面が剥がれやすく、熱膨張差による反りが生じるおそれもある。さらに、成形体同士を拡散接合する場合には、接合方向に圧力を加えることにより気孔が歪み、気孔率に不連続性が生じるという問題がある。また、いずれの場合にも、各層の気孔率が異なるなど、焼結時の収縮率が異なる場合には、接合強度不足や変形、割れ等が生じるおそれがある。
【０００８】
一方、特許文献３に開示されているように、ろう付により複合板を製造する場合、異種金属同士であっても接合は可能となる場合もある。しかしながら、多孔質層を接合しようとする場合、溶融したろう材が多孔質層の空隙に吸収されてしまい、接合が困難となるおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、多孔質金属層を含む複数の層が互いに接合された積層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】
【００１０】
本発明は、金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層を含む複数層からなる多孔質金属積層体の製造方法であって、前記多孔質層と、金属からなる隣接層とを積層する積層工程と、前記多孔質層と前記隣接層とを積層した状態でレーザにより所望の形状に溶断する溶断工程とを有し、前記溶断工程において、前記多孔質層と前記隣接層とを前記レーザにより溶融し固化させることにより、前記多孔質層および前記隣接層の側面に前記多孔質層と前記隣接層とを接合する溶融接合層を形成する。
【００１１】
この製造方法によれば、多孔質層と隣接層とを積層した状態でレーザにより所望の形状に溶断するだけで、これら多孔質層と隣接層とを接合することができる。このため、多孔質層と隣接層とは、互いに拡散接合が不可能な異種金属同士の場合や、収縮率が異なり接合後に割れや剥がれが生じやすい素材同士の場合等であっても、レーザにより溶融可能な材料であれば接合できる。
また、この製造方法の溶断工程において、溶融接合層の一部が多孔質層の空隙に入り込みアンカーとなることにより、多孔質層と隣接層とが確実に接合された多孔質金属積層体が製造される。
【００１２】
この製造方法の前記溶断工程において、前記レーザの焦点を前記多孔質層と前記隣接層との接合面に設定することが好ましい。この場合、焦点部分に発生する液相は、他の部分に比べ量が多く、温度も高い。ここへアシストガスが流れてくると、液相が出現すると同時に冷却され凝固し接合される。また、このとき、液相はつらら状に凝固するので、アンカー効果も出現する。
【００１３】
この製造方法において、前記多孔質層は、金属粉末と発泡剤とを含有する発泡性スラリーを板状に成形し、発泡させた後に焼結して形成することが好ましい。この場合、多孔質層について、任意の金属粉末を材料として形成でき、また空隙率、開口面積の割合、および平均開口径を任意の大きさに設定することができる。
【００１４】
この製造方法において、前記多孔質層は、空隙率が５０％以上９９％以下であることが好ましい。
また、前記多孔質層は、その表裏面における前記空隙の開口面積の割合が１５％以上８５％以下であることが好ましい。
また、前記多孔質層は、前記表裏面における前記空隙の平均開口径が５０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
これらの場合、多孔質層の空隙に溶融接合層の一部が入り込みやすくなり、隣接層と多孔質層とが確実に接合された多孔質金属積層体を製造できる。
【００１６】
また、本発明は、金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層を含む複数層からなる多孔質金属積層体であって、前記多孔質層と、金属からなりこの多孔質層に積層された隣接層と、前記多孔質層および前記隣接層の側面に沿って設けられ、前記多孔質層および前記隣接層が溶融凝固してなる溶融接合層とを備える。
【００１７】
この多孔質金属積層体は、多孔質層と隣接層とが溶融接合層によって接合されているので、多孔質層と隣接層とが互いに拡散接合が困難な異種金属同士等であってもよく、たとえば多孔質層を要する電極、フィルタ、触媒担体、固体高分子型燃料電池集電板等、様々な装置を構成する部材として広い用途に利用できる。
【００１８】
この多孔質金属積層体において、前記溶融接合層の一部が、前記多孔質層の前記空隙に入り込んでいることが好ましい。この場合、空隙に溶融接合層が入り込んでアンカーとなり、各層が確実に接合された多孔質金属積層体が実現される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、多孔質金属層を含む複数の層が互いに接合された積層体を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る多孔質金属積層体を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る多孔質金属積層体を示す断面図である。
【図３】多孔質金属材の製造装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る多孔質金属積層体およびその製造方法の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の多孔質金属積層体１０は、多孔質層１１と、金属からなり多孔質層１１に積層された隣接層１２と、多孔質層１１および隣接層１２の側面に沿って設けられた溶融接合層１３とを備える。図２は、この多孔質金属積層体１０の部分断面図である。
【００２２】
多孔質層１１は、図２に示すように、金属焼結体の骨格１１ａにより辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙１１ｂが相互に連続状態に形成されている層である。
隣接層１２は、図２に示すように、本実施形態では多孔質層１１と同様に、金属焼結体の骨格１２ａにより辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙１２ｂが相互に連続状態に形成されている層である。
図２に示すように、これら多孔質層１１と隣接層１２とは、多孔質層１１の接合面１１ｃと隣接層１２の接合面１２ｃとを当接させるように積層されている。
【００２３】
溶融接合層１３は、図２に示すように、多孔質層１１および隣接層１２が溶融凝固してなる層である。この溶融接合層１３は、多孔質層１１および隣接層１２と一体に設けられている。そして、この溶融接合層１３の一部が多孔質層１１および隣接層１２の各空隙に入り込むことにより、多孔質層１１と隣接層１２とがより強固に接合されている。
【００２４】
この多孔質金属積層体１０の製造方法について以下に説明する。
[積層工程]
まず、多孔質層１１と隣接層１２とを、各接合面１１ｃ，１２ｃを当接させるように積層する。このとき、多孔質層１１や隣接層１２が反っている場合には、反りを矯正して平らにしてから積層したり、積層した際に離間している部分を押さえたり、接着剤や粘着テープ等で仮留したり、部分的にスポット溶接をして固定したりして、多孔質層１１の接合面１１ｃと隣接層１２の接合面１２ｃとのすき間が小さくなるようにする。また、各層を重ねた状態で圧延して、各層間を密着させてもよい。
[溶断工程]
次に、多孔質層１１と隣接層１２とを積層した状態で、レーザにより所望の形状に溶断する。レーザの焦点は、多孔質層１１と隣接層１２との接合面１１ｃ，１２ｃに設定する。この溶断工程において、多孔質層１１および隣接層１２の側面近傍が溶融されて固化することにより、多孔質層１１と隣接層１２とを接合する溶融接合層１３が、多孔質金属積層体１０の側面に沿って形成される。このとき、多孔質層１１および隣接層１２が空隙１１ｂ，１２ｂを備える多孔質体であり、熱伝導率が低いことから、多孔質層１１および隣接層１２の側面の表層部だけが溶融され、溶融接合層１３が形成される。
【００２５】
[多孔質層の製造方法]
ここで、多孔質層１１を形成するための金属多孔質材の製造方法の一例を説明する。なお、本実施形態では、隣接層１２および多孔質層１１のいずれも同様の金属多孔質材からなるので、以下の方法により製造することができる。この製造方法では、金属粉末と発泡剤とを含有する発泡性スラリーを板状に成形し（発泡性スラリー作成工程および成形工程）、発泡させた（発泡乾燥工程）後に焼結（焼結工程）することにより、多孔質層１１および隣接層１２を形成する。
【００２６】
〈発泡性スラリー作成工程〉
まず、金属粉末と発泡剤とを含有する発泡性スラリーを作成する。発泡性スラリーは、骨格を形成する金属粉末、バインダ（水溶性樹脂結合剤）、発泡剤および水と、必要に応じて界面活性剤および／または可塑剤とを混合することにより作成される。より具体的には、まず金属粉末、バインダおよび水を含有するスラリーを作成した後、このスラリーに発泡剤を添加し、ミキサーなどの攪拌装置で攪拌する。
【００２７】
金属粉末としては、特に限定されず、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ａｌ，Ａｇ，ステンレス鋼等を用いることができる。また、この金属粉末は平均粒径０．５μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。このような粉末は、水アトマイズ法，プラズマアトマイズ法などのアトマイズ法、酸化物還元法，湿式還元法，カルボニル反応法などの化学プロセス法によって製造することができる。
【００２８】
バインダ（水溶性樹脂結合剤）としては、メチルセルロース，ヒドロキシプロピルメチルセルロース，ヒドロキシエチルメチルセルロース，カルボキシメチルセルロースアンモニウム，エチルセルロース，ポリビニルアルコールなどを使用することができる。
【００２９】
発泡剤は、ガスを発生してスラリーに気泡を形成できるものであればよく、揮発性有機溶剤、例えば、ペンタン，ネオペンタン，ヘキサン，イソヘキサン，イソペプタン，ベンゼン，オクタン，トルエンなどの炭素数５〜８の非水溶性炭化水素系有機溶剤を使用することができる。この発泡剤の含有量としては、発泡性スラリーに対して０．１〜５重量％とすることが好ましい。
【００３０】
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩，α‐オレフィンスルホン酸塩，アルキル流酸エステル塩，アルキルエーテル硫酸エステル塩，アルカンスルホン酸塩等のアニオン界面活性剤，ポリエチレングリコール誘導体，多価アルコール誘導体などの非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤などを使用することができる。
【００３１】
可塑剤は、スラリーを成形して得られる成形体に可塑性を付与するために添加され、例えばエチレングリコール，ポリエチレングリコール，グリセリンなどの多価アルコール、鰯油，菜種油，オリーブ油などの油脂、石油エーテルなどのエーテル類、フタル酸ジエチル，フタル酸ジＮブチル，フタル酸ジエチルヘキシル，フタル酸ジオクチル，ソルビタンモノオレート，ソルビタントリオレート，ソルビタンパルミテート，ソルビタンステアレートなどのエステル等を使用することができる。
【００３２】
さらに、スラリーの特性や成形性を向上させるために任意の添加成分を加えてもよい。例えば、防腐剤を添加してスラリーの保存性を向上させたり、結合助材としてポリマー系化合物を加えて成形体の強度を向上させたりすることができる。
【００３３】
このように作成した発泡性スラリーから、図３に示す成形装置２０を用いて、グリーンシートを形成する成形工程および発泡乾燥工程を行う。
【００３４】
〈成形工程〉
成形装置２０は、ドクターブレード法を用いてシート状の成形体を形成する装置であり、発泡性スラリーが貯留されるホッパ２１、ホッパ２１から供給された発泡性スラリーＳを移送するキャリヤシート２２、キャリヤシート２２を支持するローラ２３、キャリヤシート２２上の発泡性スラリーＳを所定厚さに成形するブレード（ドクターブレード）２４、発泡性スラリーＳを発泡させる恒温・高湿度槽２５、および発泡したスラリーを乾燥させる乾燥槽２６を備えている。なお、キャリヤシート２２の下面は、支持プレート２７によって支えられている。
【００３５】
この成形装置２０においては、まず、発泡性スラリーＳをホッパ２１に投入しておき、このホッパ２１から発泡性スラリーＳをキャリヤシート２２上に供給する。キャリヤシート２２は図３の右方向へ回転するローラ２３および支持プレート２７によって支持されており、その上面が図の右方向へと移動している。キャリヤシート２２上に供給された発泡性スラリーＳは、キャリヤシート２２とともに移動しながらブレード２４によって薄板状に成形される。
【００３６】
〈発泡乾燥工程〉
次いで、薄板状の発泡性スラリーＳは、所定条件（例えば温度３０℃〜４０℃、湿度７５％〜９５％）の恒温・高湿度槽２５内を、例えば１０分〜２０分かけて移動しながら発泡する。続いて、この恒温・高湿度槽２５内で発泡したスラリーは、所定条件（例えば温度５０℃〜７０℃）の乾燥槽２６内を例えば１０分〜２０分かけて移動し、乾燥される。これにより、スポンジ状のグリーンシート（図示略）が得られる。
【００３７】
〈焼結工程〉
このようにして得られたグリーンシートを脱脂・焼結することにより、薄板状の金属多孔質材を形成する。具体的には、例えば真空中、温度５５０℃〜６５０℃、２５分〜３５分の条件下でグリーンシート中のバインダ（水溶性樹脂結合剤）を除去（脱脂）した後、さらに真空中、温度７００℃〜１３００℃、６０分〜１２０分の条件下で焼結する。この金属多孔質材により、本発明の多孔質金属積層体１０を構成する多孔質層１１および隣接層１２を製造することができる。
【００３８】
以上説明した多孔質層１１および隣接層１２の製造方法によれば、多孔質層１１の空隙率、開口率、平均開口径等を、所定の範囲内で任意に設定することができる。
【００３９】
〈空隙率〉
金属多孔質材における空隙の体積割合を空隙率と呼ぶ。空隙率は、同形の中実体の重量に対する実測重量から算出することができる。
本発明に係る多孔質金属積層体１０においては、多孔質層１１の空隙率を５０％以上９９％以下に設定することが望ましい。
【００４０】
〈開口率〉
金属多孔質体の表裏面における空隙の開口部の開口面積の割合を開口率と呼ぶ。開口率は、金属多孔質体の表面を撮影した２５〜３００倍顕微鏡写真を用いて、視野面積Ａと、この視野中の最外面の全ての開口部の面積和Ａｐとを測定し、次の式によって算出する。
開口率（％）＝Ａｐ／Ａ×１００
本発明に係る多孔質金属積層体１０においては、多孔質層１１の表裏面における空隙１１ｂ，１２ｂの開口面積の割合を１５％以上８５％以下に設定することが望ましい。
【００４１】
〈平均開口径〉
金属多孔質材の表裏面における空隙の平均開口サイズは、各開口部を円形とみなした場合の直径で表すことができ、以下、これを平均開口径と呼ぶ。平均開口径は、２５〜３００倍顕微鏡写真において、視野中の最外面の各開口部面積を測定して算出した各円相当径の算術平均である。
本発明に係る多孔質金属積層体１０においては、多孔質層１１の平均開口径を５０μｍ以上６００μｍ以下に設定することが望ましい。
【００４２】
次に、本実施形態の多孔質金属積層体１０の製造方法について、具体的な実施例を説明する。
[実施例１]
まず、上述した金属多孔質材の製造方法により、表１に示す多孔質層１１および隣接層１２を形成した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
次に、これら多孔質層１１と隣接層１２とを積層した。このとき、多孔質層１１と隣接層１２とのすき間を０．１ｍｍ以内となるように、各層の反りを矯正し、仮留した。反りは、プレス機や矯正機等を用いた機械的方法により矯正できる。
【００４５】
そして、積層した状態の多孔質層１１と隣接層１２とを、表２に示す条件で１０ｍｍ×３０ｍｍの四角形に溶断し、多孔質層１１および隣接層１２の側面を溶融し凝固させた。これにより、接合面１１ｃ，１２ｃの近傍で各層が混ざり合った一体の溶融接合層１３を形成し、多孔質層１１と隣接層１２とを接合した。
【００４６】
【表２】
【００４７】
本実施例では、レーザによる溶断の一般的な条件と比較して、レーザの周波数を高くしたことにより１パルスあたりのエネルギーを低下しつつ、連続発射するとともに、加工速度を速くしたことにより、必要以上の入熱を制御した。また、レーザの焦点を接合面１１ｃ，１２ｃに設定したことにより、接合部での液相量を増加するとともに温度を上昇させた。一般的には、十分な液相を出現させ、それを吹き飛ばすことにより切断が行われる。これに対して、出現する液相が接合部に残留するように制御することにより、切断加工において一般には嫌われるつらら状バリ（ドロス）をアンカー形成に利用する。
【００４８】
このように製造した多孔質金属積層体１０における多孔質層１１および隣接層１２の接合面１１ｃ，１２ｃ近傍における断面を図２に示す。多孔質層１１および隣接層１２が溶融して出現した液相が互いの空隙１１ａ，１２ａ内に飛散し、図２に符号１４で示すように、凝固して機械的に絡まり合う部分が形成される。これらの部分がアンカー部として働き、多孔質層１１と隣接層１２とを接合を強固にしている。
【００４９】
[実施例２]
次に、上述した金属多孔質材の製造方法により製造した多孔質層と、中実固体材（板材）からなる隣接層との接合について説明する。これら多孔質層および隣接層の各材質、形状等を表３に示す。
【００５０】
【表３】
【００５１】
次に、これら多孔質層と隣接層とを積層した。このとき、多孔質層と隣接層とのすき間を０．１ｍｍ以内となるように、各層の反りを矯正し、スポット溶接により仮留した。反りは、プレス機や矯正機等を用いた機械的方法により矯正できる。
【００５２】
そして、積層した状態の多孔質層と隣接層を、表４に示す条件で１０ｍｍ×３０ｍｍの四角形に溶断し、多孔質層および隣接層の側面を溶融し凝固させた。これにより、接合面の近傍で各層が混ざり合った一体の溶融接合層を形成し、多孔質層と隣接層とを接合した。なお、溶断時のレーザは、多孔質層側から隣接層側に向けて照射した。これにより、発泡体形状を保持しながら加工することが可能となった。逆に、隣接層側から多孔質層側に向けて照射した場合には、出現する液相の量が過剰となり、発泡体を封止または溶失等が発生するため、発泡体形状の保持が困難となる。
【００５３】
【表４】
【００５４】
本実施例では、実施例１と比較して、レーザの出力を大きくすることにより液相を増加させ、周波数を低くすることにより１パルスあたりのエネルギーを増加させている。また、実施例１と比較してレーザの加工速度を遅くすることにより、溶融接合層を増大させている。また、液相を吹き飛ばさないように、アシストガスの圧力を小さく設定している。このような条件で溶断することにより、接合界面での接合形態がアンカーのような機械的な接合から冶金的な接合が占める部分が増大し、結果として接合強度が増加する。
【００５５】
以上説明したように、本発明によれば、異種金属同士等の拡散接合が困難な材料や、厚さや孔径や気孔率等が異なるため収縮率が異なり接合が困難な材料であっても、多孔質層および隣接層を積層した状態でレーザ溶断するだけで接合でき、様々な材料を用いた多孔質金属積層体を得ることができる。
【００５６】
すなわち、本発明の多孔質金属積層体において、隣接層はレーザで溶融される材料であればよく、多孔質材であっても中実固体材であってもよい。たとえば、隣接層が中実固体材である場合、強度を向上させることができるので、フィルタや二次電池電極に好適に用いることができる多孔質金属積層体が実現できる。
【００５７】
なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。たとえば、
多数の層を積層することにより、電極、フィルタ、触媒担体等に適した、厚みの大きい多孔質金属積層体を製造できる。さらに、それぞれ空隙の大きさや空隙率の異なる多孔質体からなる多孔質層と隣接層とを用いることにより、厚さ方向に空隙が連続しているとともに、厚さ方向に空隙の大きさや空隙率が異なり、たとえば固体高分子型燃料電池の集電板に好適な多孔質金属積層体を製造することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 多孔質金属積層体
１１ 多孔質層
１１ａ 骨格
１１ｂ 空隙
１１ｃ 接合面
１２ 隣接層
１２ａ 骨格
１２ｂ 空隙
１２ｃ 接合面
１３ 溶融接合層
１４ アンカー部
２０ 成形装置
２１ ホッパ
２２ キャリヤシート
２３ ローラ
２４ ブレード（ドクターブレード）
２５ 恒温・高湿度槽
２６ 乾燥槽
２７ 支持プレート
Ｓ 発泡性スラリー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層を含む複数層からなる多孔質金属積層体の製造方法であって、
前記多孔質層と、金属からなる隣接層とを積層する積層工程と、
前記多孔質層と前記隣接層とを積層した状態でレーザにより所望の形状に溶断する溶断工程とを有し、
前記溶断工程において、前記多孔質層と前記隣接層とを前記レーザにより溶融し固化させることにより、前記多孔質層および前記隣接層の側面に前記多孔質層と前記隣接層とを接合する溶融接合層を形成することを特徴とする多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項２】
前記溶断工程において、前記レーザの焦点を前記多孔質層と前記隣接層との接合面に設定することを特徴とする請求項１に記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項３】
前記多孔質層は、金属粉末と発泡剤とを含有する発泡性スラリーを板状に成形し、発泡させた後に焼結して形成することを特徴とする請求項１または２に記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項４】
前記多孔質層は、空隙率が５０％以上９９％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項５】
前記多孔質層は、その表裏面における前記空隙の開口面積の割合が１５％以上８５％以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項６】
前記多孔質層は、前記表裏面における前記空隙の平均開口径が５０μｍ以上６００μｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項７】
前記隣接層が中実固体材であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項８】
金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層を含む複数層からなる多孔質金属積層体であって、
前記多孔質層と、
金属からなり前記多孔質層に積層された隣接層と、
前記多孔質層および前記隣接層の側面に沿って設けられ、前記多孔質層および前記隣接層が溶融凝固してなる溶融接合層と
を備えることを特徴とする多孔質金属積層体。
【請求項９】
前記溶融接合層の一部が、前記多孔質層の前記空隙に入り込んでいることを特徴とする請求項８に記載の多孔質金属積層体。
【請求項１０】
前記隣接層が中実固体材であることを特徴とする請求項８または９に記載の多孔質金属積層体。
【請求項１】
金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層を含む複数層からなる多孔質金属積層体の製造方法であって、
前記多孔質層と、金属からなる隣接層とを積層する積層工程と、
前記多孔質層と前記隣接層とを積層した状態でレーザにより所望の形状に溶断する溶断工程とを有し、
前記溶断工程において、前記多孔質層と前記隣接層とを前記レーザにより溶融し固化させることにより、前記多孔質層および前記隣接層の側面に前記多孔質層と前記隣接層とを接合する溶融接合層を形成することを特徴とする多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項２】
前記溶断工程において、前記レーザの焦点を前記多孔質層と前記隣接層との接合面に設定することを特徴とする請求項１に記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項３】
前記多孔質層は、金属粉末と発泡剤とを含有する発泡性スラリーを板状に成形し、発泡させた後に焼結して形成することを特徴とする請求項１または２に記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項４】
前記多孔質層は、空隙率が５０％以上９９％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項５】
前記多孔質層は、その表裏面における前記空隙の開口面積の割合が１５％以上８５％以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項６】
前記多孔質層は、前記表裏面における前記空隙の平均開口径が５０μｍ以上６００μｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項７】
前記隣接層が中実固体材であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の多孔質金属積層体の製造方法。
【請求項８】
金属焼結体の骨格により辺が構成されてなる複数の多面体状の空隙が相互に連続状態に形成されている多孔質層を含む複数層からなる多孔質金属積層体であって、
前記多孔質層と、
金属からなり前記多孔質層に積層された隣接層と、
前記多孔質層および前記隣接層の側面に沿って設けられ、前記多孔質層および前記隣接層が溶融凝固してなる溶融接合層と
を備えることを特徴とする多孔質金属積層体。
【請求項９】
前記溶融接合層の一部が、前記多孔質層の前記空隙に入り込んでいることを特徴とする請求項８に記載の多孔質金属積層体。
【請求項１０】
前記隣接層が中実固体材であることを特徴とする請求項８または９に記載の多孔質金属積層体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１０６０２３（Ｐ２０１１−１０６０２３Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１２１７７（Ｐ２０１０−１１２１７７）
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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