銅板と銅粉の積層焼結(新素材)

銅/Cu製多孔質金属

銅(C u)の多孔質化

純銅(Cu)の特性の最たるものと言えば、加工性の良さと導電性・熱伝導性の良さが挙げられます。銅線の例を見れば分かるように、銀に次ぐ導電性・熱伝導性を持つこの材料は、電気部品、電動機や配線、基盤に数多く使われております。鉄鋼材料とは異なり、極低温下においても組織が破壊されず、低温脆性に優れた材料でもあります。耐食性についても優れた特性を持ち、貴な金属なため、接触による腐食にも強いとされています。一般的には200℃以下で使用し,耐熱性に優れたものでも最高使用温度は250℃~300℃程度となります。反対に極低温では脆化しない為、問題無く使用できます。銅(Cu)は種類別に見ると、純銅・黄銅・青銅・洋白などがあります。純銅(Cu)以外は銅に亜鉛やすず、鉛、アルミニウム,ニッケルなどを単独あるいは複数組み合わせてある銅合金です。前述したとおり、高い導電性・熱伝導性を持っておりますが、純銅(Cu)は多孔質(ポーラス)焼結体という観点からみると非常に扱いにくく、無加圧状態での焼結は不可能とされてきました。それは、多孔質(ポーラス)焼結金属を製造する過程において問題が生じます。純銅(Cu)は,昇温していくと形を留めておく事が出来ず,すぐに溶けてしまいます.すなわち溶けるか溶けないかのどちらかという事になります.焼結処理には段階があり,

①金属粉(粒)体の活性化
②金属粉(粒)体表面の溶融
③ネックと呼ばれる金属粉(粒)体と金属粉(粒)体の間に出来るくびれの様なものの形成
④ネックの成長
と,大きく4段階ありますが,純銅(Cu)の場合は②の段階を過ぎると③④の過程を飛ばし,金属粉(粒)体が溶融してしまいます.
ですから,多孔質(ポーラス)焼結金属の製造は不可能とされてきたのです.この純銅(Cu)製多孔質(ポーラス)焼結金属を用い,熱拡散機や熱交換器等あらゆる場面で活躍できる事と思います.焼結させることにより表面積の増大へと繋がります.従ってヒートシンク,ラジエータ,熱交換器等の放熱・吸収が求められる部品としては最適です.純銅(Cu)製の緻密焼結体は以前より普通に製造されてきました.それは加圧すればあらゆる条件が変わり,簡単に焼結できるのです.

多孔質銅の用途例

ヒートシンク

ヒートパイプ

除菌が必要とされる各部材(ex.ドアノブ)

藻、コケの繁殖を抑制したい場所

 

銅(Cu)多孔質で対応可能な種類

焼結金属フィルターエレメント

積層焼結金網

多孔質銅の素材形状

銅

 

多孔質銅の製作実例

サンプルについて

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