铜多孔体、铜多孔复合部件、铜多孔体的制造方法及铜多孔复合部件的制造方法技术

一种铜多孔体(10、110)，具有三维网状结构的骨架部(12)，该铜多孔体的特征在于，在所述骨架部(12)的表面具有通过氧化还原处理形成的氧化还原层，包括所述骨架部(12)及所述氧化还原层的整体的平均晶体粒径为所述骨架部的直径的5％以上。

The manufacturing method of copper porous body, copper porous composite component, copper porous body and the manufacturing method of copper porous composite component

A copper porous body (10, 110), the Ministry of skeleton has a three-dimensional network structure (12), characterized in that the copper porous body, in the framework of (12) surface has reduced layer by oxidation reduction oxidation formation, including the skeleton of (12) and the oxidation the overall average crystal grain size is the original layer for the skeleton Department of diameter of more than 5%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铜多孔体、铜多孔复合部件、铜多孔体的制造方法及铜多孔复合部件的制造方法
本申请专利技术涉及一种由铜或铜合金构成的铜多孔体及该铜多孔体与部件主体接合而成的铜多孔复合部件、铜多孔体的制造方法及铜多孔复合部件的制造方法。本申请主张基于2015年6月12日于日本申请的专利申请2015-119694号的优先权，并将其内容援用于此。
技术介绍
上述铜多孔体及铜多孔复合部件例如用作各种电池中的电极及集流体、热交换器用部件、消音部件、过滤器、冲击吸收部件等。例如，专利文献1中提出有一种金属多孔体，其将三维网状结构的金属多孔体的表面改性为多孔金属膜。并且，专利文献2中提出有一种热交换部件，其在铜管表面烧结铜粉末来形成有铜多孔层。在此，专利文献1中，通过对三维网状结构的金属多孔体进行氧化处理，来形成氧化膜，进而进行还原处理，从而将金属多孔体的表面改性为多孔金属膜。并且，专利文献2中，将由铜或铜合金构成的粉末作为原料，通过粘合剂将原料粉末临时接合于铜管的表面，通过进行氧化处理及还原处理而形成铜多孔层。专利文献1：日本专利第5166615号公报(B)专利文献2：日本特开平11-217680号公报(A)如专利文献1及专利文献2所记载，仅进行氧化还原处理的情况下，在所形成的氧化还原层中，晶体粒径非常微细。因此，在该氧化还原层的区域中，存在较多晶界，有可能导致传热性及导电性降低。并且，在呈三维网状结构的骨架部中，也完全没有提及到晶体粒径，晶体粒径较小的情况下，会导致传热性及导电性降低。而且，专利文献1中，作为实施例记载有使用包含不锈钢的金属多孔体的情况，但尚未公开在包含铜或铜合金的金属多孔体中，通过在何种条件下进行氧化处理及还原处理，才可以对表面进行改性。
技术实现思路
本申请专利技术是将如上情况作为背景来完成的，其目的在于，提供一种传热性及导电性尤其优异的铜多孔体、该铜多孔体接合于部件主体而成的铜多孔复合部件、铜多孔体的制造方法及铜多孔复合部件的制造方法。为了解决这种课题，实现所述目的，本申请专利技术的一方式的铜多孔体(以下，称为“本申请专利技术的铜多孔体”)具有三维网状结构的骨架部，该铜多孔体的特征在于，在所述骨架部的表面具有通过氧化还原处理形成的氧化还原层，包括所述骨架部及所述氧化还原层的整体的平均晶体粒径为所述骨架部的直径的5％以上。根据该结构的铜多孔体，在所述骨架部的表面具有通过氧化还原处理形成的氧化还原层，因此比表面积变大，可以大幅提高例如经由多孔体骨架表面的热交换效率等。而且，包括所述骨架部及所述氧化还原层的整体的平均晶体粒径为所述骨架部的直径的5％以上，因此晶体粒径较大，所述骨架部及所述氧化还原层中晶界变少，传热性及导电性优异。在此，本申请专利技术的铜多孔体中，优选所述骨架部为多个铜纤维的烧结体。该情况下，能够在铜纤维彼此之间确保充分的空隙，并且抑制烧结时的收缩率，可以使气孔率变得较高。并且，本申请专利技术的铜多孔体中，优选所述铜纤维的直径R在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内，长度L与直径R之比L/R在4以上且2500以下的范围内。该情况下，由于通过直径R在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内、长度L与直径R之比L/R在4以上且2500以下的范围内的铜纤维彼此被烧结而构成，因此能够在铜纤维彼此之间确保充分的空隙，并且抑制烧结时的收缩率，可以使气孔率变高，而且尺寸精度优异。本申请专利技术的另一方式的铜多孔复合部件(以下，称为“本申请专利技术的铜多孔复合部件”)，其特征在于，由部件主体与上述的铜多孔体接合而成。根据该结构的铜多孔复合部件，比表面积较大且传热性及导电性优异的铜多孔体与部件主体牢固地接合，因此在经由多孔体骨架表面的热交换效率等优异的铜多孔体单元的特性基础上，作为铜多孔复合部件，发挥优异的传热特性及导电性等各种特性。在此，本申请专利技术的铜多孔复合部件中，优选所述部件主体中与所述铜多孔体的接合面由铜或铜合金构成，所述铜多孔体与所述部件主体通过烧结来接合。该情况下，所述铜多孔体与所述部件主体通过烧结来一体结合，因此所述铜多孔体与所述部件主体牢固地接合，作为铜多孔复合部件，发挥优异的强度、传热特性及导电性等各种特性。本申请专利技术的另一方式的铜多孔体的制造方法(以下，称为“本申请专利技术的铜多孔体的制造方法”)，其特征在于，制造上述铜多孔体，具备：氧化还原处理工序，对所述骨架部进行氧化还原处理来形成所述氧化还原层；及再结晶工序，使所述骨架部及所述氧化还原层再结晶。根据该结构的铜多孔体的制造方法，具备：氧化还原处理工序，对所述骨架部进行氧化还原处理来形成所述氧化还原层；及再结晶工序，使所述骨架部及所述氧化还原层再结晶，因此，再结晶工序中，能够使所述骨架部及所述氧化还原层的晶粒粗大化，可以制造传热性及导电性优异的铜多孔体。在此，本申请专利技术的铜多孔体的制造方法中，可以烧结铜原料来形成所述骨架部。该情况下，通过烧结铜原料，能够形成具有三维网状结构的骨架部，能够得到由烧结体构成的铜多孔体。并且，本申请专利技术的铜多孔体的制造方法中，优选在所述氧化还原处理工序之前，进行所述骨架部的均质化处理。该情况下，在所述氧化还原处理工序之前，进行所述骨架部的均质化处理，由此可以使所述骨架部中的晶粒预先粗大化。并且，通过基于骨架部的粗大的晶粒使氧化还原层的晶粒成长，从而能够使氧化还原层的晶粒也粗大化。另外，烧结铜原料来形成所述骨架部的情况下，也可以对形成骨架部的铜原料进行均质化处理。本申请专利技术的另一方式的铜多孔复合部件的制造方法(以下，称为“本申请专利技术的铜多孔复合部件的制造方法”)，制造部件主体与铜多孔体接合而成的铜多孔复合部件，该制造方法的特征在于，具备接合工序，对通过上述铜多孔体的制造方法制造的铜多孔体与所述部件主体进行接合。根据该结构的铜多孔复合部件的制造方法，具备与通过上述铜多孔体的制造方法制造的铜多孔体相同的气孔率较高且强度优异的铜多孔体，可以制造传热特性及导电性等各种特性优异的铜多孔复合部件。在此，本申请专利技术的铜多孔复合部件的制造方法中，优选所述部件主体中接合所述铜多孔体的接合面由铜或铜合金构成，通过烧结对所述铜多孔体与所述部件主体进行接合。该情况下，通过烧结能够使所述部件主体与所述铜多孔体一体化，可以制造传热特性及导电性等各种特性优异的铜多孔复合部件。根据本申请专利技术，能够提供一种传热性及导电性尤其优异的铜多孔体、该铜多孔体接合于部件主体而成的铜多孔复合部件、铜多孔体的制造方法及铜多孔复合部件的制造方法。附图说明图1是本申请专利技术的第一实施方式的铜多孔体的放大示意图。图2是表示图1所示的铜多孔体的局部放大观察照片。图3是表示图1所示的铜多孔体的制造方法的一例的流程图。图4是表示制造图1所示的铜多孔体的制造工序的说明图。图5是本申请专利技术的第二实施方式的铜多孔复合部件的外观说明图。图6是表示图5所示的铜多孔复合部件的制造方法的一例的流程图。图7是本申请专利技术的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。图8是本申请专利技术的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。图9是本申请专利技术的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。图10是本申请专利技术的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。图11是本申请专利技术的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。图12是本申请专利技术的其他实施方式的铜多孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜多孔体，具有三维网状结构的骨架部，该铜多孔体的特征在于，在所述骨架部的表面具有通过氧化还原处理形成的氧化还原层，包括所述骨架部及所述氧化还原层的整体的平均晶体粒径为所述骨架部的直径的5％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.12 JP 2015-1196941.一种铜多孔体，具有三维网状结构的骨架部，该铜多孔体的特征在于，在所述骨架部的表面具有通过氧化还原处理形成的氧化还原层，包括所述骨架部及所述氧化还原层的整体的平均晶体粒径为所述骨架部的直径的5％以上。2.根据权利要求1所述的铜多孔体，其特征在于，所述骨架部为多个铜纤维的烧结体。3.根据权利要求2所述的铜多孔体，其特征在于，所述铜纤维的直径R在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内，长度L与直径R之比L/R在4以上且2500以下的范围内。4.一种铜多孔复合部件，其特征在于，由部件主体与权利要求1至3中任一项所述的铜多孔体接合而成。5.根据权利要求4所述的铜多孔复合部件，其特征在于，所述部件主体中与所述铜多孔体的接合面由铜或铜合金构成，所述铜多孔体与所述部件主体通过烧结来接...

【专利技术属性】
技术研发人员：喜多晃一，加藤纯，幸俊彦，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP