金属泡沫的制备方法技术

本发明专利技术涉及用于制备金属泡沫的方法，并且更具体地，涉及用于制备金属泡沫的包括如下步骤的方法：通过包含抗溶剂、分散剂、粘合剂和金属组分的浆料形成金属泡沫前体；以及烧结金属泡沫前体。本发明专利技术可以提供用于通过简单且有效的过程制备薄且具有适当的孔隙率和孔径的金属泡沫的方法。

Preparation of metal foam

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属泡沫的制备方法
本申请要求基于在2017年7月6日提交的韩国专利申请第10-2017-0086011号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本申请涉及用于制备金属泡沫的方法。
技术介绍
金属泡沫也被称为多种名称例如泡沫金属，并且是指包含许多孔的金属结构。这些金属泡沫具有多种且有用的特性例如轻质特性、能量吸收特性、绝热特性、耐火特性或环境友好特性等，其可以应用于各种领域，包括结构、运输机械、建筑材料或能量吸收装置等，或者热交换器、催化剂、传感器、致动器、二次电池、燃料电池、气体扩散层(gasdiffusionlayer，GDL)或微流体流控制器等。常规地，用于生产金属泡沫的各种方法是已知的，但是制造同时具有薄的厚度和期望的孔隙率的金属泡沫是困难的问题。特别地，在薄且具有期望孔隙率的同时具有控制在期望水平的孔径的金属泡沫的制备方法是几乎未知的。
技术实现思路
技术问题本申请涉及用于制备金属泡沫的方法。本申请的一个目的是能够通过简单且有效的过程制备薄且具有适当的孔隙率和孔径的金属泡沫。技术方案在本申请中，术语金属泡沫或金属骨架意指包含金属或金属合金作为主要组分的多孔结构。在此，金属等用作主要组分的事实意指基于金属泡沫或金属骨架的总重量，金属等的比例为55重量％或更大、60重量％或更大、65重量％或更大、70重量％或更大、75重量％或更大、80重量％或更大、85重量％或更大、90重量％或更大、或者95重量％或更大。作为主要组分而包含的金属等的比例的上限没有特别限制。例如，金属的比例可以为100重量％或更小，或者小于约100重量％。术语多孔特性可以意指孔隙率为至少30％或更大、40％或更大、50％或更大、60％或更大、70％或更大、75％或更大、或者80％或更大的情况。孔隙率的上限没有特别限制，并且可以为例如小于约100％、约99％或更小、或者约98％或更小左右。在此，孔隙率可以以已知的方式通过计算金属泡沫的密度等来计算。本申请的用于制备金属泡沫的方法可以包括烧结金属泡沫前体的步骤。在本申请中，术语金属泡沫前体意指在为了形成金属泡沫而进行的过程例如烧结之前的结构，即在形成金属泡沫之前的结构。另外，即使当金属泡沫前体被称为多孔金属泡沫前体时，它本身也不一定是多孔的，并且只要其可以最终形成作为多孔金属结构的金属泡沫，则为了方便起见，就可以称为多孔金属泡沫前体。在本申请中，金属泡沫前体可以使用包含至少金属组分、分散剂、抗溶剂和粘合剂的浆料来形成。在一个实例中，抗溶剂可以是在与分散剂具有混溶性的同时不溶解粘合剂的溶剂。抗溶剂可以是针对施加至浆料的粘合剂的抗溶剂。术语抗溶剂的含义在本领域中是公知的。即，抗溶剂可以意指其中粘合剂相对于相关溶剂表现出低溶解度使得相关粘合剂可以沉淀的溶剂，并且这样的抗溶剂的含义例如在应用领域等(如所谓的抗溶剂沉积法)中是公知的。术语抗溶剂可以是可以与待混合的浆料中的分散剂具有混溶性而不溶解粘合剂的溶剂。例如，如果粘合剂是聚合物，则术语抗溶剂可以是可以与待混合的分散剂具有混溶性而不使聚合物粘合剂溶胀的溶剂。金属泡沫前体可以使用包含金属组分、分散剂、粘合剂和抗溶剂的浆料来形成，可以例如通过将浆料涂覆在合适的基材上来形成。另外，如有必要，可以在该过程之后适当地进行干燥过程等。在形成金属泡沫前体时施加的基材的种类没有特别限制。例如，基材可以是在制备金属泡沫之后最终被移除的具有剥离特性等的用于处理的基材。另外，可以将其上形成有基材的金属泡沫一体化并施用，并且在这样的情况下，作为基材，可以施用金属基材等，其中基材的种类没有限制。包含在浆料中的金属组分可以形成金属泡沫。因此，可以考虑到金属泡沫所需的物理特性或烧结步骤的工艺条件来选择金属组分的种类。在此，作为金属组分，可以施用金属粉末。可施用的金属粉末的实例根据目的而确定，其没有特别限制，但是其可以例示为选自以下的任一种粉末：铜粉末、钼粉末、银粉末、铂粉末、金粉末、铝粉末、铬粉末、铟粉末、锡粉末、镁粉末、磷粉末、锌粉末和锰粉末、混合有前述两者或更多者的金属粉末、或者前述两者或更多者的合金的粉末，但不限于此。如有必要，金属组分可以包括具有在预定范围内的相对磁导率和电导率的金属组分作为任选的组分。这样的金属组分可以有助于在烧结过程中选择感应加热方法。然而，由于烧结不一定必须通过感应加热方法进行，因此具有上述磁导率和电导率的金属组分不是必需组分。在一个实例中，作为可以任选地添加的金属粉末，可以使用相对磁导率为90或更大的金属粉末。术语相对磁导率(μr)是相关材料的磁导率(μ)与真空中磁导率(μ0)之比(μ/μ0)。在另一个实例中，相对磁导率可以为95或更大、100或更大、110或更大、120或更大、130或更大、140或更大、150或更大、160或更大、170或更大、180或更大、190或更大、200或更大、210或更大、220或更大、230或更大、240或更大、250或更大、260或更大、270或更大、280或更大、290或更大、300或更大、310或更大、320或更大、330或更大、340或更大、350或更大、360或更大、370或更大、380或更大、390或更大、400或更大、410或更大、420或更大、430或更大、440或更大、450或更大、460或更大、470或更大、480或更大、490或更大、500或更大、510或更大、520或更大、530或更大、540或更大、550或更大、560或更大、570或更大、580或更大、或者590或更大。相对磁导率的上限没有特别限制，因为该值越高，在施加感应加热的情况下越有利。在一个实例中，相对磁导率的上限可以为例如约300,000或更小。可以任选地添加的金属粉末还可以为导电金属粉末。在本申请中，术语导电金属粉末可以意指在20℃下的电导率为约8MS/m或更大、9MS/m或更大、10MS/m或更大、11MS/m或更大、12MS/m或更大、13MS/m或更大、或者14.5MS/m的金属或其合金的粉末。电导率的上限没有特别限制，例如，可以为约30MS/m或更小、25MS/m或更小、或者20MS/m或更小。在本申请中，具有所述相对磁导率和电导率的金属粉末也可以简称为导电磁性金属粉末。这样的导电磁性金属粉末的具体实例可以例示为镍、铁或钴等的粉末，但不限于此。如果使用，则导电磁性金属粉末在整个金属粉末中的比例没有特别限制。例如，可以调节该比例使得该比例可以在感应加热时产生适当的焦耳热。例如，基于整个金属粉末的重量，金属粉末可以包含30重量％或更多的导电磁性金属粉末。在另一个实例中，导电磁性金属粉末在金属粉末中的比例可以为约35重量％或更大、约40重量％或更大、约45重量％或更大、约50重量％或更大、约55重量％或更大、60重量％或更大、65重量％或更大、70重量％或更大、75重量％或更大、80重量％或更大、85重量％或更大、或者90重量％或更大。导电磁性金属粉末比例的上限没有特别限制，并且可以为例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备金属泡沫的方法，包括以下步骤：用包含金属组分、分散剂、粘合剂和抗溶剂的浆料形成金属泡沫前体；以及烧结所述金属泡沫前体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170706 KR 10-2017-00860111.一种用于制备金属泡沫的方法，包括以下步骤：用包含金属组分、分散剂、粘合剂和抗溶剂的浆料形成金属泡沫前体；以及烧结所述金属泡沫前体。


2.根据权利要求1所述的用于制备金属泡沫的方法，其中在所述浆料中所述金属组分的比例为45重量％或更大。


3.根据权利要求1所述的用于制备金属泡沫的方法，其中所述粘合剂为烷基纤维素、聚碳酸亚烃酯、聚乙烯醇或聚乙酸乙烯酯。


4.根据权利要求2所述的用于制备金属泡沫的方法，其中所述浆料包含相对于100重量份的所述金属组分在1重量份至500重量份的范围内的所述粘合剂。


5.根据权利要求1所述的用于制备金属泡沫的方法，其中所述分散剂为醇。


6.根据权利要求2所述的用于制备金属泡沫的方法，其中所述浆料包含相对于100重量份的所述粘合剂在30重量份至2000重量份的范围内的所述分散剂。


7.根据权利要求1所述的用于制备金属泡沫的方法，其中所述抗溶剂为选自以下的一者或更多者：一元醇、多元...

【专利技术属性】
技术研发人员：金昭镇，柳东雨，李振圭，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR