[发明专利]多孔体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔体及其制造方法。

背景技术

以往，在铸造用的铸模和电池的隔膜等中利用多孔体。

在专利文献1中，公开了一种在型腔的一部分使用了由不锈钢等的金属粉构成的多孔体(多孔材料)的铸模(模具)。

采用专利文献1所述的模具，能够使型腔内的气体经过多孔体的气孔而排出到外部，所以能不使气体残留在熔融金属中地良好地进行铸造。

但是，专利文献1所述的模具在具有许多个气孔的多孔体的构造上，与以往的模具相比，具有强度低这一问题。例如可能在铸造时，模具因熔融金属的热量等的作用而伸缩，相应地在模具上产生裂纹。

另外，在电池中，由多孔体构成的隔膜也可能因为热量和冲击等受损，希望使隔膜高强度化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005–334898号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明要解决的问题在于，提供一种高强度的多孔体及其制造方法。

用于解决课题的方案

本发明的多孔体包括碳发泡体和碳膜，上述碳发泡体是以碳为主要成分的多孔材料，上述碳膜形成于上述碳发泡体的表面，含有至少一种纳米碳类物质。

在本发明的多孔体中，优选的是，上述碳发泡体构成为铸模，在上述碳发泡体的成形面形成有上述碳膜。

在本发明的多孔体中，优选的是，上述碳发泡体的气孔率为10％～70％。

在本发明的多孔体中，优选的是，上述碳发泡体含有90wt％以上的碳。

本发明的多孔体的制造方法包括碳发泡体制造工序和碳膜形成工序，在上述碳发泡体制造工序中，制造作为以碳为主要成分的多孔材料的碳发泡体，在上述碳膜形成工序中，在上述碳发泡体的表面形成含有至少一种纳米碳类物质的碳膜。

发明效果

采用本发明，能够实现多孔体的高强度化。

附图说明

图1是表示本发明的多孔体的图。

图2是表示本发明的多孔体的制造工序的图。

图3是表示对本发明的多孔体的流动性进行确认的实验的图。

图4是表示本发明的多孔体的另一形态的图。

具体实施方式

以下，参照图1说明作为本发明的多孔体的一实施方式的多孔体1。

如图1所示，多孔体1是铸造用的铸模，包括碳发泡体10和碳膜20。

碳发泡体10构成为铸造用的铸模，一个面(图1中的上表面)形成为成形面。碳发泡体10是由沥青或煤炭等制成的以碳为主要成分的多孔材料。碳发泡体10具有许多个气孔，利用该许多个气孔使表面成为凹凸面。碳发泡体10含有90wt％以上的碳，气孔率为10％～70％。

这里，气孔率是在规定的多孔材料中气孔所占的比率，根据成为对象的多孔材料的体积、真密度和重量而算出。

另外，作为碳发泡体10，可以采用由美国的塔奇斯顿研究实验室研发的CFOAM(注册商标)。

存在于碳发泡体10中的许多个气孔包括许多个大气孔11、11……和比许多个大气孔11、11……小径的许多个小气孔12、12……。

大气孔11是具有1500μm左右的比较大的直径的气孔，小气孔12是具有50μm左右的比较小的直径的气孔。

多个小气孔12、12……与1个大气孔11结合，在1个大气孔11的表面，多个小气孔12、12……为开口的状态。此外，碳发泡体10的靠成形面(图1中的上表面)侧的空间和碳发泡体10的与成形面相反的一侧的空间，借助许多个大气孔11、11……和许多个小气孔12、12……成为连通的状态。

碳膜20是用于实现起模阻力的降低等的致密的被膜，形成在碳发泡体10的成形面上。碳膜20包括许多个微细碳纤维21、21……和许多个富勒烯22、22……。

微细碳纤维21是碳纳米纤维、碳纳米管、碳纳米线圈和碳纳米丝等纤维状的纳米碳类物质，以从碳发泡体10的成形面向上方(图1中的上侧)延伸出来的方式形成有许多个。

富勒烯22是由许多个碳原子构成的大致球状的纳米碳类物质，含有实施了规定的化学修饰的富勒烯衍生物。在本实施方式中，作为富勒烯22，采用由60个碳原子构成的C₆₀富勒烯。富勒烯22在许多个微细碳纤维21、21……之间存在许多个。