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発泡金属前駆体の製造方法及び発泡金属の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P160012828
掲載日 2016年3月10日
出願番号 特願2011-504794
登録番号 特許第5641248号
出願日 平成22年2月24日(2010.2.24)
登録日 平成26年11月7日(2014.11.7)
国際出願番号 JP2010052821
国際公開番号 WO2010106883
国際出願日 平成22年2月24日(2010.2.24)
国際公開日 平成22年9月23日(2010.9.23)
優先権データ
  • 特願2009-067212 (2009.3.19) JP
発明者
  • 半谷 禎彦
  • 宇都宮 登雄
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 発泡金属前駆体の製造方法及び発泡金属の製造方法 新技術説明会
発明の概要 高価な発泡剤粉末を用いずに、発泡金属前駆体や発泡金属を容易に製造する。また摩擦撹拌処理(FSP)を行うときにアルミナを添加することにより、発泡金属の気孔の真球度を向上するとともに、発泡金属の気孔率を増大する。
先ずダイカスト法により内部にガスを含有するダイカスト成形品(12)を作製する。次にダイカスト成形品(12)の内部に含有するガス及び気孔形成核をFSPによりダイカスト成形品(12)中に均一に分散させて発泡金属前駆体(16)を製造する。更にこの発泡金属前駆体(16)をその融点近傍まで加熱する熱処理を行うことにより、発泡金属前駆体(16)を発泡させて発泡金属を製造する。
従来技術、競合技術の概要


ポーラスアルミニウムは、気孔率が高い多孔質金属であるため、従来の緻密材と比較して非常に軽量であり、また衝撃エネルギーの吸収特性が高く、また制振特性や断熱特性に優れている等、非常に多くの優れた特徴を有する多機能な素材である。しかし、ポーラスアルミニウムの低コスト化は大きな課題となっており、実用化の障害となっているのが現状である。独立気泡型のポーラスアルミニウムを作製するために、プリカーサ法を用いることが知られている。このプリカーサ法では、先ず金属母材となるアルミニウム合金中に何らかの方法で発泡剤を混入させたプリカーサ(プリフォーム、発泡金属前駆体などとも呼ばれる。)を作製する。次にこのプリカーサを加熱し発泡剤の分解によりガスを発生させることで、軟化したアルミニウム合金を膨張させる。



具体的には、複数の金属又は合金板の間に発泡剤を充填した積層体をロール圧下して金属又は合金板を相互に圧延接合し、金属又は合金板を裁断して重ね合せ、この重ね合せた金属又は合金板を再度ロール圧下するサイクルを繰返すことにより、金属マトリックスに発泡剤が微細分散したプリフォームとし、このプリフォームを加熱して発泡剤を発泡させる金属発泡体の製造方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この金属発泡体の製造方法では、金属又は合金板としては、軽量化を重視するときアルミニウム、アルミニウム合金等が使用され、発泡剤としては、水素化チタン粉末、水素化ジルコニウム粉末等が使用される。このように構成された金属発泡体の製造方法では、マトリックスに発泡剤が微細かつ均一に分散したプリフォームを加熱することにより、発泡反応が生起し、内部に多数の気泡が存在する金属発泡体が得られる。この金属発泡体は、衝撃吸収、制振性、遮音性に優れた軽量構造部材を始めとして、機能材料としても使用できる。また上記金属発泡体の製造方法では、通常の圧延設備を利用できることから粉末冶金法と比較して製造工程が簡単であり、品質安定性及び信頼性の高い金属発泡体が得られるようになっている。

産業上の利用分野


本発明は、発泡金属前駆体を製造する方法と、この方法で製造された発泡金属前駆体を用いて、衝撃エネルギーの吸収特性が高く、また制振特性、断熱特性、遮音性に優れ、更に機能材料としても使用できるポーラスアルミニウム、ポーラスマグネシウム等の発泡金属を製造する方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
ダイカスト法により内部にガスを含有するダイカスト成形品を作製する工程と、
前記ダイカスト成形品の内部に含有するガス及び気孔形成核を摩擦撹拌処理により前記ダイカスト成形品中に分散させて発泡体金属前駆体を作製する工程と
を含み、
前記摩擦撹拌処理を行うときに前記ダイカスト成形品にアルミナを添加することを特徴とする発泡金属前駆体の製造方法。

【請求項2】
前記ダイカスト成形品の内部に含有するガス及び気孔形成核の前記ダイカスト成形品中への分散を均一に行う請求項1記載の発泡金属前駆体の製造方法。

【請求項3】
前記ダイカスト成形品のうち前記摩擦撹拌処理により撹拌された部分を100質量%とするとき前記アルミナを10質量%以下添加する請求項記載の発泡金属前駆体の製造方法。

【請求項4】
前記ダイカスト成形品を2枚作製し、前記2枚のダイカスト成形品のいずれか一方の表面にアルミナ粒子を散布した後に、前記アルミナ粒子を挟むように前記2枚のダイカスト成形品を積層して摩擦撹拌処理を行う請求項1又は3記載の発泡金属前駆体の製造方法。

【請求項5】
請求項1ないしいずれか1項に記載の方法で製造された発泡金属前駆体を550~800℃の範囲内の所定温度まで加熱する熱処理を行うことにより、前記発泡金属前駆体を発泡させる発泡金属の製造方法。

【請求項6】
請求項1ないしいずれか1項に記載の方法で製造された発泡金属前駆体。

【請求項7】
請求項に記載の方法で製造された発泡金属。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011504794thum.jpg
出願権利状態 登録
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