铜多孔烧结体、铜多孔复合部件、铜多孔烧结体的制造方法及铜多孔复合部件的制造方法与流程

本发明涉及由铜或者铜合金构成的铜多孔烧结体、该铜多孔烧结体与部件主体接合而成的铜多孔复合部件以及铜多孔烧结体的制造方法、铜多孔复合部件的制造方法。

本申请主张基于2014年10月22日于日本申请的专利申请2014-215339号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术：

上述铜多孔烧结体及铜多孔复合部件例如用作各种电池中的电极及集电体、热交换器用部件、消音部件、过滤器、缓冲部件等。

例如，专利文献1中提出一种将呈三维网络状结构体的铜多孔体一体粘附于导电性金属的部件主体的传热部件。

在这里，专利文献1中，作为呈三维网络状结构体的金属烧结体(铜多孔烧结体)的制造方法，公开了使用如下成型体的方法：即，由通过加热烧除的材质构成的三维网络状结构体(例如人造橡胶、聚乙烯泡沫等具有连续气泡的合成树脂发泡体、天然纤维布、人造纤维布等)的骨架上涂布粘结剂、并粘附了金属粉状物的成型体，或者由通过加热烧除的材质构成、且能够形成三维网络状结构体的材料(例如纸浆或羊毛纤维)上抄入金属粉状物的片状成型体等。另外，该专利文献1中，在还原气氛下进行烧结。

专利文献1：日本特开平08－145592号公报(a)

然而，如专利文献1所记载，使用金属粉状物对金属烧结体(铜多孔烧结体)进行成型的情况下，在烧结时存在难以得到收缩率较大、气孔率较高的铜多孔烧结体的问题。

并且，专利文献1所记载的金属烧结体(铜多孔烧结体)中，仅在还原气氛下进行烧结，因此存在以下问题：金属粉状物的表面成为比较平滑的面，不能充分确保金属粉状物彼此的接合面积，不能充分确保烧结强度。这样烧结强度不充分，因此可能导致作为金属烧结体(铜多孔烧结体)的传热特性及导电性等各种特性降低。

而且，使用由通过加热烧除的材质形成的三维网络状结构体成型金属烧结体(铜多孔烧结体)的情况下，三维网络状结构体通过加热进行烧除时，进行烧结之前成型体变形，有可能导致不能制造尺寸精度优异的金属烧结体(铜多孔烧结体)。

技术实现要素：

本发明是鉴于如上情况而完成，其目的在于提供烧结时的收缩率较小、尺寸精度优异且具有充分强度的铜多孔烧结体、该铜多孔烧结体接合于部件主体的铜多孔复合部件以及上述铜多孔烧结体的制造方法、铜多孔复合部件的制造方法。

为了解决这种课题，实现所述目的，本发明的铜多孔烧结体为由多个铜纤维烧结而成的铜多孔烧结体，其特征在于，所述铜纤维由铜或者铜合金构成，直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内，长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内，所述铜纤维的表面存在通过氧化还原处理形成的氧化还原层，通过该氧化还原层形成有凹凸，所述铜纤维彼此的结合部中，形成于相互的铜纤维的表面的所述氧化还原层彼此一体结合。

根据该结构的铜多孔烧结体，由于通过直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内、长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内的铜纤维彼此被烧结而构成，因此铜纤维彼此之间可以确保充分的空隙，并且能够抑制烧结时的收缩率，气孔率较高，并且尺寸精度优异。

并且，所述铜纤维的表面上存在氧化还原层，通过该氧化还原层形成有凹凸，所述铜纤维彼此的结合部中，形成于相互的表面的所述氧化还原层彼此一体结合，因此可以确保接合面积，并且铜纤维彼此坚固接合，强度优异。

而且，所述铜纤维的表面上形成有由氧化还原层形成的微细凹凸，因此表面积变大，例如热交换效率和保水性等各种特性可以得到大幅提高。

本发明的铜多孔复合部件的特征在于，部件主体与上述铜多孔烧结体接合而成。

根据该结构的铜多孔复合部件，上述气孔率较高且尺寸精度优异，并且强度优异的铜多孔烧结体与部件主体坚固地接合，因此在表面积较大且热交换效率或保水性等各种特性优异的铜多孔体烧结体单体的特性的基础上，作为铜多孔复合部件，还发挥优异的传热特性及导电性等各种特性。

在这里，本发明的铜多孔复合部件中，优选如下结构：所述部件主体中的与所述铜多孔烧结体的接合面由铜或者铜合金构成，所述部件主体的所述接合面上存在通过氧化还原处理形成的氧化还原层，构成所述铜多孔烧结体的所述铜纤维与所述部件主体的所述接合面的结合部中，形成于所述铜纤维表面的氧化还原层与形成于所述部件主体的所述接合面的氧化还原层一体结合。

该情况下，所述部件主体的所述接合面上存在通过氧化还原处理形成的氧化还原层，构成所述铜多孔烧结体的所述铜纤维与所述部件主体的所述接合面的结合部中，形成于所述铜纤维表面的氧化还原层与形成于所述部件主体的所述接合面的氧化还原层一体结合，因此所述铜多孔烧结体与所述部件主体坚固地接合，作为铜多孔复合部件发挥优异的强度、传热特性及导电性等各种特性。

本发明的铜多孔烧结体的制造方法为由多个铜纤维烧结而成的铜多孔烧结体的制造方法，其特征在于，所述铜纤维由铜或者铜合金构成，直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内，长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内，所述制造方法具有层叠多个所述铜纤维的铜纤维层叠工序和对层叠的多个所述铜纤维体彼此进行烧结的烧结工序，在所述铜纤维层叠工序中，以堆积密度dp成为所述铜纤维的真密度dt的50％以下的方式层叠配置多个所述铜纤维，在所述烧结工序中，使所述铜纤维氧化后，对氧化的所述铜纤维进行还原并使所述铜纤维彼此结合。

根据上述结构的本发明的铜多孔烧结体的制造方法，具备如下的铜纤维层叠工序：以堆积密度dp成为所述铜纤维的真密度dt的50％的方式层叠配置直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内、长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内的铜纤维，因此可以确保铜纤维彼此之间的空隙，并且，通过利用铜纤维，与粉末彼此的烧结相比，烧结部位大幅减少，因此能够抑制烧结时的收缩率即形状变化，作为结果，能够得到气孔率较高且尺寸精度优异的铜多孔烧结体。

并且，在烧结工序中，使铜纤维氧化后，对氧化的铜纤维进行还原并使铜纤维彼此结合，因此在铜纤维表面形成氧化还原层而产生微细凹凸，能够通过该氧化还原层将铜纤维彼此接合，可以提高铜多孔烧结体的强度。

本发明的铜多孔复合部件的制造方法为部件主体与多个铜纤维烧结而成的铜多孔烧结体相接合的铜多孔复合部件的制造方法，其特征在于，具备将通过上述铜多孔烧结体的制造方法制造的铜多孔烧结体与所述部件主体进行接合的接合工序。

该结构的铜多孔复合部件的制造方法中，具备与通过上述铜多孔烧结体的制造方法制造的铜多孔烧结体同等的气孔率较高且强度优异的铜多孔烧结体，可以制造传热特性及导电性等各种特性优异的铜多孔复合部件。

在这里，本发明的铜多孔复合部件的制造方法中，优选所述部件主体中的接合有所述铜多孔烧结体的接合面由铜或者铜合金构成，在所述铜纤维层叠工序中，所述部件主体的所述接合面上层叠配置多个所述铜纤维，在所述烧结工序及所述接合工序中，使所述铜纤维及所述部件主体的所述接合面氧化后，对氧化的所述铜纤维及所述部件主体的所述接合面进行还原、并使所述铜纤维彼此及所述铜纤维与所述部件主体的所述接合面结合。

该情况下，能够同时实施将铜纤维彼此结合得到铜多孔烧结体的烧结工序和结合铜纤维与部件主体的接合工序，可以简化制造工艺。

并且，在所述烧结工序及所述接合工序中，使所述铜纤维及所述部件主体的接合面氧化后，对氧化的所述铜纤维及所述部件主体的接合面进行还原、并使所述铜纤维彼此及所述铜纤维与所述部件主体的接合面结合，因此可以提高铜纤维彼此的烧结强度及铜纤维(铜多孔烧结体)与所述部件主体的接合强度。

而且，所述部件主体与所述铜多孔烧结体坚固接合，因此可以制造传热特性及导电性等各种特性优异的铜多孔复合部件。

根据本发明，能够提供烧结时的收缩率较小、尺寸精度优异且具有充分强度的铜多孔烧结体、该铜多孔烧结体接合于部件主体的铜多孔复合部件及上述铜多孔烧结体的制造方法、铜多孔复合部件的制造方法。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的铜多孔烧结体的放大示意图。

图2是表示构成图1所示的铜多孔烧结体的铜纤维彼此的结合状态的观察照片。

图3是构成图1所示的铜多孔烧结体的铜纤维彼此的结合的剖面观察照片。

图4是表示图1所示的铜多孔烧结体的制造方法的一例的流程图。

图5是表示制造图1所示的铜多孔烧结体的制造工序的说明图。

图6a是构成图1所示的铜多孔烧结体的铜纤维的观察照片，是烧结工序(氧化处理工序及还原处理工序)前的铜纤维的观察照片。

图6b是构成图1所示的铜多孔烧结体的铜纤维的观察照片，是烧结工序(氧化处理工序及还原处理工序)后的铜纤维的观察照片。

图7是本发明的第二实施方式的铜多孔复合部件的外观说明图。

图8是表示图7所示的铜多孔复合部件的制造方法的一例的流程图。

图9是本发明的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。

图10是本发明的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。

图11是本发明的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。

图12是本发明的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。

图13是本发明的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。

图14是本发明的其他实施方式的铜多孔复合部件的外观图。

图15是本发明例2的铜多孔烧结体的结合部的放大观察照片。

图16是比较例5的铜多孔烧结体的结合部的放大观察照片。

具体实施方式

以下，参考所附的附图对本发明实施方式的铜多孔烧结体及铜多孔复合部件进行说明。

(第一实施方式)

首先，参考图1至图6b，对本发明的第一实施方式的铜多孔烧结体10及铜多孔烧结体10的制造方法进行说明。

如图1所示，本实施方式的铜多孔烧结体10由多个铜纤维11烧结而成为一体。

在这里，铜纤维11由铜或者铜合金构成，直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内，长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内。本实施方式中，铜纤维11例如由c1100(韧铜)构成。

另外，本实施方式中，对铜纤维11施加扭转或弯曲等形状赋予。

并且，本实施方式的铜多孔烧结体10中，其表观密度da为铜纤维11的真密度dt的51％以下。关于铜纤维11的形状，所述表观密度da只要是铜纤维11的真密度dt的51％以下，为直线状、曲线状等任意形状，但若使用在铜纤维11的至少一部分通过扭转加工或弯曲加工等施加了规定的形状赋予加工的铜纤维，则能够立体且各向同性地形成纤维彼此之间的空隙形状，其结果，提高铜多孔烧结体的传热特性及导电性等各种特性的各向同性。

并且，本实施方式的铜多孔烧结体10中，如图2及图3所示，铜纤维11的表面形成有氧化还原层12，铜纤维11、11彼此的结合部中，形成于相互的表面的氧化还原层12、12彼此一体结合。

另外，该氧化还原层12为如图3所示的多孔的结构，在铜纤维11的表面上产生如图2所示的微细的凹凸。

接着，参考图4的流程图及图5的工序图等，对本实施方式的铜多孔烧结体10的制造法进行说明。

首先，如图5所示，从喷洒机31向不锈钢制容器32内喷洒成为本实施方式的铜多孔烧结体10的原料的铜纤维11进行堆积填充，层叠铜纤维11(铜纤维层叠工序s01)。在这里，在该铜纤维层叠工序s01中，以填充后的堆积密度dp成为铜纤维11的真密度dt的50％以下的方式层叠配置多个铜纤维11。另外，本实施方式中，对铜纤维11施加扭转加工或弯曲加工等形状赋予加工，因此层叠时铜纤维11彼此之间可以确保立体且各向同性的空隙。

接着，对堆积填充到不锈钢制容器32内的铜纤维11进行烧结(烧结工序s02)。如图4及图5所示，在该烧结工序s02中，具备：进行铜纤维11的氧化处理的氧化处理工序s21以及对氧化处理的铜纤维11进行还原烧结的还原处理工序s22。

本实施方式中，如图5所示，将填充有铜纤维11的不锈钢制容器32装入加热炉33内，在大气气氛a下进行加热来对铜纤维11进行氧化处理(氧化处理工序s21)。通过该氧化处理工序s21，在铜纤维11的表面形成有例如厚度为1μm以上且100μm以下的氧化物层。

本实施方式中的氧化处理工序s21的条件是保持温度为520℃以上且1050℃以下，保持时间在5分钟以上且300分钟以下的范围内。

在这里，在氧化处理工序s21中的保持温度小于520℃的情况下，有可能不能在铜纤维11的表面充分形成氧化物层。另一方面，氧化处理工序s21中的保持温度超过1050℃的情况下，有可能导致通过氧化形成的氧化铜(ii)分解。

根据以上内容，本实施方式中，将氧化处理工序s21中的保持温度设定为520℃以上且1050℃以下。另外，为了在铜纤维11的表面可靠地形成氧化物层，优选将氧化处理工序s21中的保持温度的下限设为600℃以上，将保持温度的上限设为1000℃以下。

并且，氧化处理工序s21中的保持时间小于5分钟的情况下，有可能不能在铜纤维11的表面充分形成氧化物层。另一方面，氧化处理工序s21中的保持时间超过300分钟的情况下，氧化进行至铜纤维11的内部，有可能导致铜纤维11脆化而强度降低。

根据以上内容，本实施方式中，将氧化处理工序s21中的保持时间设定在5分钟以上且300分钟以下的范围内。另外，为了在铜纤维11的表面可靠地形成氧化物层，优选将氧化处理工序s21中的保持时间的下限设为10分钟以上。并且，为了可靠地抑制由铜纤维11的氧化导致的脆化，优选将氧化处理工序s21中的保持时间的上限设为100分钟以下。

接着，本实施方式中，如图5所示，实施氧化处理工序s21之后，将填充有铜纤维11的不锈钢制容器32装入烧成炉34内，在还原气氛下进行加热，对氧化的铜纤维11进行还原处理，并且将铜纤维11彼此结合(还原处理工序s22)。

本实施方式中的还原处理工序s22的条件是，气氛为氮与氢的混合气体气氛b，保持温度为600℃以上且1080℃以下，保持时间在5分钟以上且300分钟以下的范围内。

在这里，还原处理工序s22中的保持温度小于600℃的情况下，有可能不能充分还原形成于铜纤维11表面的氧化物层。另一方面，还原处理工序s22中的保持温度超过1080℃的情况下，加热至接近铜的熔点，有可能导致强度及气孔率降低。

根据以上内容，本实施方式中，将还原处理工序s22中的保持温度设定为600℃以上且1080℃以下。另外，为了可靠地还原形成于铜纤维11表面的氧化物层，优选将还原处理工序s22中的保持温度的下限设为650℃以上。并且，为了可靠地抑制强度及气孔率的降低，优选将还原处理工序s22中的保持温度的上限设为1050℃以下。

并且，还原处理工序s22中的保持时间小于5分钟的情况下，有可能不能充分地还原形成于铜纤维11表面的氧化物层，并且有可能导致烧结不充分。另一方面，还原处理工序s22中的保持时间超过300分钟的情况下，有可能导致烧结引起的热收缩变大，并且强度降低。

根据以上内容，本实施方式中，将还原处理工序s22中的保持时间设定在5分钟以上且300分钟以下的范围内。另外，为了可靠地还原形成于铜纤维11表面的氧化物层，并且充分地进行烧结，优选将还原处理工序s22中的保持温度的下限设为10分钟以上。并且，为了充分抑制烧结引起的热收缩或强度降低，优选将还原处理工序s22中的保持时间的上限设为100分钟以下。

如图2、图3、图6a及图6b所示，通过该氧化处理工序s21及还原处理工序s22，在铜纤维11的表面形成有氧化还原层12，产生微细的凹凸。

并且，通过氧化处理工序s21在铜纤维11表面形成氧化物层，多个铜纤维11彼此通过该氧化物层进行交联。之后，通过进行还原处理s22，形成于铜纤维11表面的氧化物层被还原，形成上述氧化还原层12，并且该氧化还原层12彼此结合，由此铜纤维11彼此烧结。

通过如上的制造方法，制造本实施方式的铜多孔烧结体10。

如上结构的本实施方式的铜多孔烧结体10，通过烧结出直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内、长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内的铜纤维11而构成，因此铜纤维11彼此之间确保充分的空隙，并且能够抑制烧结时的收缩率，气孔率较高且尺寸精度优异。

而且，本实施方式的铜多孔烧结体10中，铜纤维11、11彼此通过形成于相互的表面的氧化还原层12、12彼此一体结合而接合，因此能够大幅提高烧结强度。

并且，根据本实施方式的铜多孔烧结体10的制造方法，具备以堆积密度dp成为铜纤维11的真密度dt的50％以下的方式层叠配置直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内、长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内的铜纤维11的铜纤维层叠工序s01，因此即使在烧结工序s02中也能够确保铜纤维11彼此之间的空隙，可以抑制收缩。由此，能够制造气孔率较高且尺寸精度优异的铜多孔烧结体10。

具体而言，通过以堆积密度dp成为铜纤维11的真密度dt的50％以下的方式层叠配置并进行烧结而制造的铜多孔烧结体10的表观密度da为铜纤维11的真密度dt的51％以下，因此可以抑制烧结工序s02中的收缩，确保较高的气孔率。

在这里，铜纤维11的直径r小于0.02mm的情况下，铜纤维11彼此的接合面积较小，有可能导致烧结强度不足。另一方面，铜纤维11的直径r超过1.0mm的情况下，铜纤维11彼此接触的接点的数量不足，仍然有可能导致烧结强度不足。

根据以上内容，本实施方式中，将铜纤维11的直径r设定在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内。另外，当要实现强度进一步的提高时，优选将铜纤维11的直径r的下限设为0.05mm以上，优选将铜纤维11的直径r的上限设为0.5mm以下。

并且，铜纤维11的长度l与直径r之比l/r小于4的情况下，层叠配置时堆积密度dp难以设为铜纤维11的真密度dt的50％以下，有可能难以得到气孔率较高的铜多孔烧结体10。另一方面，铜纤维11的长度l与直径r之比l/r超过2500的情况下，不能均匀地分散铜纤维11，有可能难以得到具有均匀的气孔率的铜多孔烧结体10。

根据以上内容，本实施方式中，将铜纤维11的长度l与直径r之比l/r设定在4以上且2500以下的范围内。另外，当要实现气孔率进一步的提高时，优选将铜纤维11的长度l与直径r之比l/r的下限设为10以上。并且，为了可靠地得到气孔率均匀的铜多孔烧结体10，优选将铜纤维11的长度l与直径r之比l/r上限设为500以下。

并且，在烧结工序s02中，具备使铜纤维11氧化的氧化处理工序s21以及对氧化的铜纤维11进行还原并使铜纤维11彼此结合的还原处理工序s22，因此可以坚固地将铜纤维11彼此接合。本实施方式中，如图2、图3、图6a及图6b所示，通过对铜纤维11进行氧化处理之后进行还原，在铜纤维11的表面形成氧化还原层12，产生微细的凹凸，铜纤维11彼此的结合部中，这些氧化还原层12彼此一体结合，因此可以确保接合面积并且坚固地将铜纤维11彼此结合。

而且，本实施方式的铜多孔烧结体10在铜纤维11的表面形成有凹凸，因此表面积变大，可以大幅提高例如热交换效率和保水性等各种特性。

(第二实施方式)

接着，参考所附的附图，对本发明的第二实施方式的铜多孔复合部件100进行说明。

图7示出本实施方式的铜多孔复合部件100。该铜多孔复合部件100具备由铜或者铜合金构成的铜板120(部件主体)以及接合于该铜板120表面的铜多孔烧结体110。

在这里，与第一实施方式相同地，本实施方式的铜多孔烧结体110由多个铜纤维烧结而成为一体。在这里，铜纤维由铜或者铜合金构成，直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内，长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内。本实施方式中，铜纤维例如由c1100(韧铜)构成。

另外，本实施方式中，对铜纤维施加扭转或弯曲等形状赋予。并且，本实施方式的铜多孔烧结体110中，其表观密度da为铜纤维的真密度dt的51％以下。

而且，本实施方式中，通过进行如后述的氧化处理及还原处理，在构成铜多孔烧结体110的铜纤维及铜板120的表面上形成有氧化还原层，由此，在铜纤维及铜板120的表面产生微细的凹凸。

并且，构成铜多孔烧结体110的铜纤维与铜板120的表面的结合部中，形成于铜纤维表面的氧化还原层与形成于铜板表面的氧化还原层一体结合。

接着，参考图8的流程图，对制造本实施方式的铜多孔复合部件100的方法进行说明。

首先，准备作为部件主体的铜板120(铜板配置工序s100)。接着，在该铜板120的表面分散并层叠配置铜纤维(铜纤维层叠工序s101)。在这里，在该铜纤维层叠工序s101中，以堆积密度dp成为铜纤维的真密度dt的50％以下的方式层叠配置多个铜纤维。

接着，对层叠配置于铜板120表面的铜纤维彼此进行烧结来成型铜多孔烧结体110，并且结合铜多孔烧结体110(铜纤维)与铜板120(烧结工序s102及接合工序s103)。如图8所示，该烧结工序s102及接合工序s103中，具备对铜纤维及铜板120进行氧化处理的氧化处理工序s121以及对氧化处理的铜纤维及铜板120进行还原烧结的还原处理工序s122。

本实施方式中，将层叠配置有铜纤维的铜板120装入加热炉内，在大气气氛a下进行加热来对铜纤维进行氧化处理(氧化处理工序s121)。通过该氧化处理工序s121，在铜纤维及铜板120的表面形成例如厚度1μm以上且100μm以下的氧化物层。

在这里，本实施方式中的氧化处理工序s121的条件是，保持温度为520℃以上且1050℃以下，优选为600℃以上且1000℃以下，保持时间为5分钟以上且300分钟以下，优选在10分钟以上且100分钟以下的范围内。

接着，本实施方式中，实施氧化处理工序s121之后，将层叠配置有铜纤维的铜板120装入烧成炉内，在还原气氛下进行加热，对氧化的铜纤维及铜板120进行还原处理，将铜纤维彼此结合，并且结合铜纤维与铜板120(还原处理工序s122)。

在这里，本实施方式中的还原处理工序s121的条件是，气氛为氮与氢的混合气体气氛b，保持温度为600℃以上且1080℃以下，优选650℃以上且1050℃以下；保持时间为5分钟以上且300分钟以下，优选在10分钟以上且100分钟以下的范围内。

通过该氧化处理工序s121及还原处理工序s122，在铜纤维及铜板120的表面形成氧化还原层，产生微细的凹凸。

并且，通过氧化处理工序s121在铜纤维及铜板120的表面形成氧化物层，通过该氧化物层，多个铜纤维彼此及铜板120进行交联。之后，通过进行还原处理s122，形成于铜纤维及铜板120表面的氧化物层进行还原，经由氧化还原层使铜纤维彼此进行烧结，并且使铜纤维与铜板120结合。

通过如上的制造方法，制造本实施方式的铜多孔复合部件100。

根据如上结构的本实施方式的铜多孔复合部件100，在铜板120的表面接合有铜纤维烧结而成的气孔率较高且强度和尺寸精度优异的铜多孔烧结体110，传热特性及导电性等各种特性优异，其中所述铜纤维为：直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内、长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内。

而且，本实施方式中，构成铜多孔烧结体110的铜纤维及铜板120的表面形成有氧化还原层，构成铜多孔烧结体110的铜纤维与铜板120表面的结合部中，形成于铜纤维表面的氧化还原层与形成于铜板120表面的氧化还原层一体结合，因此铜多孔烧结体110与铜板120坚固地接合，接合界面的强度、传热特性及导电性等各种特性优异。

并且，通过上述氧化还原层，在铜纤维及铜板120的表面产生微细的凹凸，在构成铜多孔烧结体110的铜纤维与铜板120表面的结合部中，可以确保接合面积，能够提高铜多孔烧结体110与铜板120的接合强度。

根据本实施方式的铜多孔复合部件100的制造方法，具备铜纤维层叠工序s101，在所述铜纤维层叠工序s101中，在铜板120的表面以堆积密度dp成为铜纤维11的真密度dt的50％以下的方式层叠配置直径r在0.02mm以上且1.0mm以下的范围内、长度l与直径r之比l/r在4以上且2500以下的范围内的铜纤维11，因此在烧结工序s102中也能够确保铜纤维彼此之间的空隙，可以抑制收缩。由此，能够成型气孔率较高尺寸精度优异的铜多孔烧结体110。由此，可以制造导热性和导电性等各种特性优异的铜多孔复合部件100。

并且，本实施方式的铜多孔复合部件100的制造方法中，在由铜及铜合金构成的铜板120的表面层叠配置铜纤维，同时实施烧结工序s102及接合工序s103，因此可以简化制造工艺。

而且，本实施方式中，在烧结工序s102及接合工序s103中，使铜纤维及铜板120的表面氧化后，对氧化的铜纤维及铜板120的表面进行还原并使铜纤维彼此及铜纤维与铜板120的表面结合，因此可以提高铜纤维彼此的烧结强度及铜纤维(铜多孔烧结体110)与铜板120的接合强度。本实施方式中，通过对铜纤维及铜板120的表面进行氧化处理之后进行还原，从而在铜纤维及铜板120的表面形成氧化还原层，产生微细的凹凸，因此可以确保接合面积，可以坚固地结合铜纤维彼此及铜纤维与铜板120。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，可以在不脱离该发明的技术思想的范围内进行适当变更。

例如，使用图5所示的制造设备，作为制造铜多孔烧结体的制造设备进行了说明，但并不限定于此，也可以使用其他的制造设备制造铜多孔烧结体。

关于烧结工序s02、s102、接合工序s103中的氧化处理工序s21、s121的气氛，只要是在规定温度下铜或者铜合金氧化的氧化性气氛即可，具体而言，不限于大气中，只要为惰性气体(例如，氮)中含有10vol％以上的氧的气氛即可。并且，关于还原处理工序s22、s122的气氛，也同样只要是在规定温度下铜氧化物还原成金属铜或者氧化铜分解的还原性气氛即可，具体而言，还能够优选使用含百分之几体积以上的氢的氮-氢混合气体、氩-氢混合气体、纯氢气体或者常用于工业的氨分解气体、丙烷分解气体等。

并且，第二实施方式中，以图7所示结构的铜多孔复合部件为例子举例说明，但并不限定于此，也可以为如图9至图14所示结构的铜多孔复合部件。

例如，如图9所示，也可以为在铜多孔烧结体210中插入有作为部件主体的多个铜管220的结构的铜多孔复合部件200。

或者，如图10所示，也可以为铜多孔烧结体310中插入有作为部件主体的弯曲成u字状的铜管320的结构的铜多孔复合部件300。

而且，如图11所示，也可以为在作为部件主体的铜管420的内周面接合铜多孔烧结体410的结构的铜多孔复合部件400。

并且，如图12所示，也可以为在作为部件主体的铜管520的外周面接合铜多孔烧结体510的结构的铜多孔复合部件500。

而且，如图13所示，也可以为在作为部件主体的铜管620的内周面及外周面接合铜多孔烧结体610的结构的铜多孔复合部件600。

并且，如图14所示，也可以为作为部件主体的铜板720的两面接合铜多孔烧结体710的结构的铜多孔复合部件700。

实施例

以下，对为了确认本发明的效果而进行的确认实验的结果进行说明。

使用表1所示的烧结原料，通过上述实施方式所示的制造方法，制造宽度30mm×长度200mm×厚度5mm的铜多孔烧结体。另外，比较例5中，省略氧化处理工序，仅在还原气氛下实施烧结工序。

对获得的铜多孔烧结体的接合部进行剖面观察。图15示出本发明例2的铜多孔烧结体的剖面观察照片。并且，图16示出比较例5的铜多孔烧结体的剖面观察照片。

并且，对于获得的铜多孔烧结体，评价表观密度、抗拉强度。

表1示出评价结果。另外，以下示出评价方法。

(表观密度)

获得的铜多孔烧结体的表观密度da以相对于构成铜多孔烧结体的铜纤维的真密度dt的比率进行评价。

(抗拉强度)

将获得的铜多孔烧结体加工成宽度10mm×长度100mm×厚度5mm的试验片之后，使用英斯特朗型拉伸试验机来进行拉伸试验，测定最大抗拉强度(s)。通过所述测定获得的最大抗拉强度根据表观密度而变化，因此在本实施例中，将所述最大抗拉强度(s)以所述表观密度(da)进行标准化的值(s/da)定义为相对抗拉强度，并进行比较。

[表1]

对本实施方式中制造的铜多孔烧结体的结合部进行剖面观察的结果，图15所示的本发明例2的铜多孔烧结体中，铜纤维彼此的结合部中形成于铜纤维的表面的氧化还原层彼此一体结合。并且，确认到通过氧化还原层产生微细的凹凸，该凹凸复杂地缠结而成为一体。

相对于此，可以确认，图16所示的未进行氧化处理的比较例5的铜多孔烧结体中，只有铜纤维的一部分结合，与本发明例相比，接合部中的接合面积明显较小。即，只进行还原处理的情况下，不在铜纤维的表面形成氧化还原层，表面状态为与处理前无变化的比较平滑的面，由此不能充分确保铜纤维彼此的接合面积。

并且，如表1所示，在铜纤维的直径r为0.01mm的比较例1及铜纤维的直径r为1.3mm的比较例2中，确认到铜多孔烧结体的抗拉强度降低。

并且，在铜纤维的长度l与直径r之比l/r为2的比较例3中，堆积密度dp成为铜纤维的真密度dt的60％，烧结后的表观密度da也成为铜纤维的真密度dt的70％，不能确保较高的气孔率。

而且，在铜纤维的长度l与直径r之比l/r为3500的比较例4中，强度降低。推测这是因为部分存在空隙较大的部位，局部强度大幅降低。

并且，在不进行氧化处理而只通过还原处理实施烧结的比较例5中，确认到铜多孔烧结体的抗拉强度降低。

相对于此，本发明例的铜多孔烧结体中，确认到相对于层叠配置铜纤维时的堆积密度dp，烧结后的表观密度da无较大变化，抑制了烧结时的收缩。并且，确认到抗拉强度也较高，铜纤维彼此坚固地结合。

根据以上内容，根据本发明，确认到可以提供具有较高气孔率且具有充分的强度的高品质铜多孔烧结体。

产业上的可利用性

能够提供尺寸精度高且强度高的铜多孔烧结体以及铜多孔复合部件，例如能够适用于各种电池中的电极及集电体、热交换器用部件、消音部件、过滤器、缓冲部件等各种用途。

符号说明

10、110-铜多孔烧结体，11-铜纤维，12-氧化还原层，100-铜多孔复合部件，120-铜板(部件主体)，a-大气气氛，b-氮与氢的混合气体气氛。