[发明专利]制备开孔型主体的方法以及使用该方法制备的主体

说明书

本发明提出一种制备开孔型主体的方法以及使用该方法制备的主体，在由金属或陶瓷材料制备开孔型主体方法中进行以下过程使得以对应于待制备的主体的规格的一定规格使用同时考虑到在烧结处理时的收缩，或在考虑到在烧结处理时的收缩同时考虑了待制备主体规格和几何设计具有预定断点的开孔塑料单元主体，是用悬浮液浸润和涂覆，在悬浮液中除液体之外还包含制备主体的至少一种粉末材料。第一热处理后排出有机组分。随后执行烧结，在烧结时得到开孔型主体，在第一热处理和/或烧结之前，分离设有悬浮液的多孔塑料的部分，或其中在烧结后，通过作用在期望断点处的力来切割从由形成主体的材料制造的塑料单元得到开孔型单元，并得到以分离形式存在的主体。

技术领域

本发明涉及一种制备开孔型主体的方法以及使用该方法制备的主体。在这方面，该主体可以由金属或陶瓷材料制备。打开孔为十四面体形的孔，其壁用网状板形成。其表面是打开的并形成气孔。因此存在孔规格与气孔规格之间存在不同。

背景技术

根据所谓的有机泡沫浸渍(Schwartzwalder)工艺用于制备金属和陶瓷的开孔型结构或主体的技术是现有技术。在这方面，开孔型聚氨酯泡沫单元优选地涂覆有金属粉末粘合剂或陶瓷粉末粘合剂悬浮液，并随后使用热处理被脱脂和烧结。在脱脂时，有机组分特别地通过热解被排出。

该技术是建立用于经济制备平面开孔型结构。

相比而言，适合于浇注的毫米范围内的小尺寸的打开结构或主体在多相催化或合成的领域是特别有利的。它们预先已经机械地或者由一股能量照射而从平面板切割出。

在这方面，尤其是针对小尺寸的主体出现了大量的努力。例如，对于分成具有1cm×1cm×1cm的尺寸的小部分的开孔型主体的制备，通过切割工艺从板状开孔型半成品得到总面积1m²的10,000个部分。它们可以由相应的烧结板例如通过锯切、线侵蚀、磨料水射流切割以及通过电子束切割或激光束切割得到。这些切割工艺产生了材料损耗并导致在切削边缘处显著的改变，这还会不利地削弱这些表面区域中的孔隙度(porosity)。该处的比表面积(specific surface)会同样地减小，这在用作催化剂或用作分离剂方面是不利的。通过机械切割工艺，开口型主体的网状板的变形出现在机械切割工艺中的切割边缘处，该变形不利地影响性能和表面几何构型。由于在分离中使用热切割工艺，因此已经烧结的材料和表面同样地由热输入而改变。

其中，假定切割宽度为0.5mm或1mm(该假定的切割宽度出现在该已知的切割中)，由此分别产生了10％或20％的材料体积损耗。其中，板状金属海绵单元的目标海绵尺寸为0.8cm×0.8cm×0.8cm，分别产生12％或25％的材料损耗。除了直接的材料损耗，还额外有在涂覆和热处理/烧结中产生的工艺时间损耗。另外，需要相应地更多能量用于热处理/烧结。

切割成具有1cm×1cm×1cm尺寸的10,000个主体的规格对应于200m的总切割长度。其中假定大约1欧元/m的切割成本，则在待切割的半成品中产生200欧元/m²的相应的切割成本。

这些额外的成本使得小尺寸的开孔型主体的经济制备更加困难。

另外，制备开孔型主体的特定几何构型是不可能的，或者，利用具有已知可能性付诸巨大的努力和/或投入巨额成本仅仅是可能的。这尤其涉及这种主体，在主体中形成有通道或该主体适合于形成通道。

发明内容

本发明的目的是提供一种开孔型主体，该开孔型主体尽管为小尺寸但也可以经济上有利地制备。

根据本发明，该目的是通过具有根据本发明的特征的方法实现的。本发明还包括使用该方法制备的主体。本发明还包括有利的实施方式和进一步的改进。