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公開番号2025035216
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023142128
出願日2023-09-01
発明の名称発泡剤シート及びその製造方法並びに発泡金属の製造方法
出願人国立大学法人群馬大学,国立大学法人大阪大学
代理人個人,個人,個人
主分類C22C 1/08 20060101AFI20250306BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】部材同士を接合する際に、部材同士の接合面にムラなく十分な量の発泡剤を添加することができる発泡剤シート及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】金属と、発泡剤と、を含有し、部材同士の接合に用いられる発泡剤シート。金属粉末と、粉末状の発泡剤と、を放電プラズマ焼結法により焼結させる工程を備える、発泡剤シートの製造方法。融解させた金属と、発泡剤と、を混合して混合物を得る工程と、混合物をシート状に成形する工程と、を備える、発泡剤シートの製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属と、発泡剤と、を含有し、
部材同士の接合に用いられる発泡剤シート。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記金属が、アルミニウムを含む、請求項１に記載の発泡剤シート。
【請求項３】
前記発泡剤が、水素化チタンを含む、請求項１に記載の発泡剤シート。
【請求項４】
増粘剤を更に含有する、請求項１に記載の発泡剤シート。
【請求項５】
前記増粘剤が、アルミナを含む、請求項４に記載の発泡剤シート。
【請求項６】
厚さが５ｍｍ以下である、請求項１に記載の発泡剤シート。
【請求項７】
金属粉末と、粉末状の発泡剤と、を放電プラズマ焼結法により焼結させる工程を備える、発泡剤シートの製造方法。
【請求項８】
融解させた金属と、発泡剤と、を混合して混合物を得る工程と、
前記混合物をシート状に成形する工程と、
を備える、発泡剤シートの製造方法。
【請求項９】
第一の金属部材と、発泡剤シートと、第二の金属部材と、をこの順に積層する工程と、
前記発泡剤シートを含むようにして摩擦攪拌接合することによって、前記第一の金属部材の少なくとも一部と、前記発泡剤シートの少なくとも一部と、前記第二の金属部材の少なくとも一部と、を含む前駆体を得る工程と、
前記前駆体を加熱して発泡金属を得る工程と、
を備え、
前記発泡剤シートが金属と、発泡剤と、を含有する、発泡金属の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡剤シート及びその製造方法並びに発泡金属の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
部材のマルチマテリアル化が推進される中、異種部材の接合技術の一つとして、摩擦攪拌接合（ＦＳＷ；Friction Stir Welding）が注目されている。摩擦攪拌接合は、固相接合が可能であり、強固な接合が達成できるため、様々な分野での利用が検討されている。
【０００３】
例えば、自動車の燃費向上等の観点から、鋼部材とアルミニウム部材とを接合して用いることが検討されているが、摩擦攪拌接合により鋼部材とアルミニウム部材とを接合すると、脆いＦｅ－Ａｌ系の金属間化合物層の生成を最小限に抑えることが可能であり、強固な接合を実現できる。
【０００４】
一方、循環型社会実現の観点から、接合部材を廃棄する際は、解体が容易であることが求められている。そのため、接合部材の使用時においては、部材同士は強固に接合し、接合部材の廃棄時は容易に解体できる技術（易分離技術）が確立されれば、部材のリサイクルを容易にし、ライフサイクル全体のエネルギー消費を大幅に削減できる。
【０００５】
本発明の発明者らの検討によれば、部材を接合（例えば、鋼部材とアルミニウム部材との接合）する際に、ＴｉＨ
２
等の発泡剤を部材同士の接合面に添加した後、摩擦攪拌接合を行い、発泡剤をアルミニウム部材中に分散させることにより、部材同士の強固な接合を可能にしつつ、接合部材の廃棄時には、部材同士の接合部を加熱し、発泡剤を分解して接合部を発泡させることにより、低荷重で部材を分離させることが可能となる（例えば、非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
「A1050アルミニウム/SS400鋼接合体の接合界面への発泡剤塗布によるポーラス化を用いた易分離の検討」、軽金属、第７３巻、第４号、pp.164-166、2023年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、部材同士の接合面に発泡剤を直接添加する際に、接合面に対して均一に発泡剤を付着させにくく、位置によって発泡剤の添加量にムラが生じる場合があり、十分な量の発泡剤を添加することが難しい。
【０００８】
そこで、本発明の一側面は、部材同士を接合する際に、部材同士の接合面にムラなく十分な量の発泡剤を添加することができる発泡剤シート及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、例えば、以下の［１］～［９］を含む。
［１］金属と、発泡剤と、を含有し、
部材同士の接合に用いられる発泡剤シート。
［２］前記金属が、アルミニウムを含む、［１］に記載の発泡剤シート。
［３］前記発泡剤が、水素化チタンを含む、［１］又は［２］に記載の発泡剤シート。
［４］増粘剤を更に含有する、［１］～［３］のいずれか一つに記載の発泡剤シート。
［５］前記増粘剤が、アルミナを含む、［４］に記載の発泡剤シート。
［６］厚さが５ｍｍ以下である、［１］～［５］のいずれか一つに記載の発泡剤シート。
［７］金属粉末と、粉末状の発泡剤と、を放電プラズマ焼結法により焼結させる工程を備える、発泡剤シートの製造方法。
［８］融解させた金属と、発泡剤と、を混合して混合物を得る工程と、
前記混合物をシート状に成形する工程と、
を備える、発泡剤シートの製造方法。
［９］第一の金属部材と、発泡剤シートと、第二の金属部材と、をこの順に積層する工程と、
前記発泡剤シートを含むようにして摩擦攪拌接合することによって、前記第一の金属部材の少なくとも一部と、前記発泡剤シートの少なくとも一部と、前記第二の金属部材の少なくとも一部と、を含む前駆体を得る工程と、
前記前駆体を加熱して発泡金属を得る工程と、
を備え、
前記発泡剤シートが金属と、発泡剤と、を含有する、発泡金属の製造方法
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一側面によれば、部材同士を接合する際に、部材同士の接合面にムラなく十分な量の発泡剤を添加することができる発泡剤シート及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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