KR100395036B1

KR100395036B1 - 개포형 금속포움 제조방법

Info

Publication number: KR100395036B1
Application number: KR10-2001-0014908A
Authority: KR
Inventors: 박해웅
Original assignee: 박해웅
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2003-08-19
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: KR20020074851A

Abstract

본 발명은 다공성의 3차원 네트구조로 되어 있되, 표면에 액상 폴리우레탄 수지가 도착되어 있는 폴리우레탄포움에 금속분말체를 도착하고, 폴리우레탄포움을 동일 금속분말체가 혼합되어 있는 슬러리에 함침시켜 슬러리를 도착한 후 일정 온도로 가열하여 열분해성 수지를 제거하며, 이어서 수소혼합가스의 환원분위기에서 산화된 금속분말체를 환원시킨 후 일정 고온에서 소결시키는 공정을 통해 개포형 금속포움을 제조함에 따라 내구성 및 압축강도가 대폭 향상된 다양한 밀도의 개포형 금속포움을 용이하게 생성할 수 있도록 한 개포형 금속포움 제조방법에 관한 것이다.

특히, 소음기, 열교환기 및 청정기등에 이용되는 개포형 금속포움의 제조방법에 있어서,

50 ~ 98% 범위의 기공율을 갖는 3차원 네트구조로 되어 있되, 표면에 액체상태의 폴리우레탄수지가 도착된 폴리우레탄포움에 구리 및 니켈 또는 티타늄분말체 중 어느 하나의 금속분말체를 선택하여 도착한 후 건조시키는 도착공정과;

상기 금속분말체가 도착된 폴리우레탄포움을 상기 도착공정에서 사용된 동일 금속분말체 100중량%에 대해 수용성인 PVA바인더 10-50중량% 에틸알코올(ethyl alcohol) 10중량%가 혼합된 슬러리에 함침하여 표면에 슬러리가 도착되도록 한 후, 잉여 슬러리를 압착 및 제거하여 슬러리가 도착된 고분자 수지 포움을 50 ~ 150℃ 온도분위기에서 3시간 이상 건조하는 포움(preform)제조공정과;

상기 포움제조공정을 거친 포움을 가열로의 챔버 내에 위치시킨 후 그 내부에 공기를 연속적으로 주입하면서 300 ~ 600℃까지 가열하여 최고온도에서 1 ~ 5시간 유지시킨 후 공냉을 거쳐 우레탄 및 PVA바인더 등의 열 분해성 유기성분을 제거하는 산화공정과;

상기 산화공정에서 산화된 금속분말체를 수소와 아르곤의 혼합가스가 연속적으로 흐르는 환원성 분위기의 챔버 내에서 300 ~ 800℃의 열을 가해 환원 처리한 후 800 ~ 1000℃ 온도분위기에서 3 ~ 6시간 유지하여 소결시키는 환원 및 분말소결공정으로 된 것이다.

Description

개포형 금속포움 제조방법{manufacture method of open-cell type matal preform}

본 발명은 개포형 금속포움 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다공성의 3차원 네트구조로 되어 있되, 표면에 액상 폴리우레탄 수지가 도착되어 있는 폴리우레탄포움에 금속분말체를 도착하고, 폴리우레탄포움을 동일 금속분말체가 혼합되어 있는 슬러리에 함침시켜 슬러리를 도착한 후 일정 온도로 가열하여 열분해성 수지를 제거하며, 이어서 수소혼합가스의 환원분위기에서 산화된 금속분말체를 환원시킨 후 일정 고온에서 소결시키는 공정을 통해 개포형 금속포움을 제조함에 따라 내구성 및 압축강도가 대폭 향상된 다양한 밀도의 개포형 금속포움을 용이하게 생성할 수 있도록 한 개포형 금속포움 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 3차원 셀 구조를 취하는 다공성 포움형 소재는 덩어리형 소재에 비해 기공율이 높고 또한 기공률의 제어가 용이하다.

따라서, 다공성 재료는 경량이면서도 높은 강성을 가질 수 있고, 또한 금속 및 기공구조의 혼합된 특성을 나타내기 때문에 쿠션, 절연, 진동 감폭(damping), 건설, 여과, 촉매재, 그리고 다른 많은 분야 등에 널리 활용되고 있다.

이와 같이 여러 분야에 활용되고 있는 포움은 크게 폐포형(closed-cell type)과 개포형(open-cell type)으로 구분되어지는데, 폐포형의 경우에는 주로 건축, 자동차, 항공기 등의 구조물에 많이 이용되고 있고, 개포형의 경우에는 연결된 기공을 통하여 열에너지 또는 물질의 흐름이 가능하고 또한 넓은 표면적과 접촉할 수 있으므로 소음 및 흡음재료, 필터, 전극, 열교환기, 흡착재 및 구조재료로 널리 사용되고 있다.

그리고, 이러한 금속포움을 제조하는 방법에는 크게 용융금속 상태에서 가스나 알갱이(granular) 소재를 침투시키는 직접주조방법, 고분자 포움이나 고체 충진재료 주위에 액체금속을 주조하는 간접주조방법, 스퍼터링방법에 의하여 금속을 증착시키는 금속증착방법, 그리고 우레탄 고분자에 금속분말을 도착시켜 가열하는 분말소결방법등으로 구분된다.

여기서, 용융금속으로 부터 포움을 직접 제조하는 직접주조방법은 주로 폐포형 금속포움을 형성하기 위한 것인데, 이는 크게 MMC 용융금속방법과 가스 대신 용탕내에 포움 형성 원소를 첨가하는 방법이 이용되고 있다.

이 두 가지 방법 중 먼저 MMC 용융금속방법은 캐나다의 Cymat와 노르웨이의 Hydro Aluminum사에 의해 개발된 기술로서, 1단계에서는 알루미늄 용탕을 만들고 용탕의 점도를 증가시키기 위하여 SiC, Al2O3 또는 MgO 입자들을 첨가한다.

그리고, 2단계에서는 액체 MMC 용융금속에 회전하는 임펠라를 사용하여 공기 질소 또는 아르곤 가스를 불어넣어 포움을 형성한다.

이 공정은 포움제조가 용이하고 비교적 저렴한 비용으로 80 ~ 97%의 기공율을 갖는 저밀도 포움을 다량 생산할 수 있다는 장점이 있으나, 반면에 기공율을 제어하기가 어려우며 또한 기공구조가 불균일한 단점을 갖는다.

또한, 포움의 중심부에는 기공이 큰 반면에 냉각 벽면에서는 밀도가 증가하는 문제점과 또한 포움 형성 원소가 고온에서 첨가되므로 포움의 형상이 무너지는 등의 단점이 있다.

가스 대신 용탕내에 포움형성 원소를 첨가하는 방법은 포움을 형성하는 원소를 열을 통해 분해하고, 분출 가스를 통해 포움의 형성을 촉진시킨다.

이는 일본 Shiko Wire 회사에 의해 상업화된 공정으로 용융금속을 안정화시키기 위하여 칼슘(Ca)을 사용하고 TiH₂를 포움을 형성시키는 원소로 사용하여 가열시 수소가스를 방출한다. 이 방법에 의하여 생산되는 금속포움은 기공구조가 균일한 반면에 MMC 포움보다 비싸다는 단점이 있다.

금속포움은 또한 고분자 포움을 이용한 정밀주조방법(investment casting)에 의하여 간접적으로 제조할 수 있다.

제조공정은 크게 개포형의 구조를 갖는 고분자 포움을 뮬라이트, 페놀릭수지, 탄화칼슘 등의 혼합체인 내열성 슬러리로 채우고 건조시키는 공정과, 고분자가 제거되며 형성되는 원래의 포움구조와 동일한 기공 내로 용융금속을 채우고 몰드재료를 수압 등으로 제거하여 원래 고분자 형상과 똑같은 금속포움을 생산하는 공정으로 구성된다.

이와 같은 간접주조방법에 의하여 생산되는 대표적인 제품은 미국에 소재한ERG사에서 생산되는 DUOCEL이 있으며, 현재 10 ~ 40 PPI의 다양한 밀도를 갖는 포움을 생산한다.

그리고, 스퍼터링방법에 의하여 금속을 증착시키는 금속증착방법은 크게 강성화, 무전극도금 등 3단계로 구성되어 있으며 최종단계에서는 미리 도금된 우레탄 포움에 구리(Cu)나 니켈(Ni) 등의 금속을 원하는 두께로 전기도금 한다.

금속도금에 의하여 제작되는 금속포움은 매우 균일하고 기공율이 우수한 반면에 포움의 제조비용이 비싼 단점을 갖는다.

한편, 우레탄 고분자에 금속분말을 도착시켜 가열하는 분말소결방법은 금속분말을 포움형성 원소와 혼합하여 포움을 제조하는 프라운호퍼(Fraunhofer) 공정과 고분자 스폰지에 슬러리를 도착하는 고분자소결방법이 있다.

프라운호퍼(Fraunhofer)의 생산공정은 금속분말을 포움형성 원소와 혼합하고 밀도가 높은 반 성형품으로 압축한 후 기지 금속재료의 용융점 온도 근처에서 열처리함으로서 포움을 형성하는 방법이다.

열처리공정에서 포움을 형성하는 원소는 분해되어 가스를 기지금속 내에 방출함으로서 충진된 P/M재료가 확장되어 다공성의 포움구조가 형성된다.

이 방법으로 제조된 셀의 형상 및 구조는 불규칙하며 주로 알루미늄 포움 생산에 적용되고 있다.

그리고, 고분자 분말소결법은 3차원 네트구조를 갖는 우레탄 등의 고분자 스폰지를 금속분말 슬러리에 합침하여 수지의 표면에 도착시킨 후, 가열하여 바인더 및 유기물질을 제거하고, 고온으로 가열하여 금속분말을 소결하는 방법이다.

이러한 고분자 스폰지를 이용한 분말야금법은 기공율 제어가 용이하고, 구리, 니켈, 철 그리고 스테인레스강과 같은 다양한 금속분말의 적용이 가능하므로 다양한 분야에서 적용이 가능하다.

그러나, 이와 같이 고분자 스폰지를 이용한 분말야금법은 도 8과 도 9도에 도시된 바와 같이 내부로 수축된 삼각형태를 취하고 있는 폴리우레탄포움의 표면에 금속슬러리의 도포를 효과적으로 취할 수 없는 문제점을 내포하고 있었다.

즉, 산화공정에서 열분해성 수지를 제거하기 위하여 취해지는 가열에 의해 폴리우레탄포움의 모서리 표면에 비교적 적게 도착되어 있는 금속분말체가 포움의 전체적인 강도를 저하시키기 때문이다.

이와 같은 문제현상으로 인해 분말소결공정에서는 고열을 가하여도 금속의 소결속도를 감소시키는 문제를 발생시켰음은 물론이고, 또한 도 10에 도시된 바와 같이 분말소결공정에서는 소결수축에 의한 균열을 심각하게 발생시켜 폴리우레탄포움의 표면에 금속소결을 치밀하게 이루지 못하도록 하는 문제 등을 발생시켜 결과적으로 내구성 및 압축강도가 취약한 구리계 금속포움을 생산토록 하는 문제와 다양한 밀도의 구리계 금속포움을 용이하게 생성할 수 없도록 하는 문제를 야기시켰다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제들을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 그 목적은 다공성의 3차원 네트구조로 되어 있되, 표면에 액상 폴리우레탄 수지가 도착되어 있는 폴리우레탄포움에 금속분말체를 도착하고, 폴리우레탄포움을 동일 금속분말체가 혼합되어 있는 슬러리에 함침시켜 슬러리를 도착한 후 일정 온도로 가열하여 열분해성 수지를 제거하며, 이어서 수소혼합가스의 환원분위기에서 산화된 금속분말체를 환원시킨 후 일정 고온에서 소결시키는 공정을 통해 개포형 금속포움을 제조함에 따라 내구성 및 압축강도가 대폭 향상된 다양한 밀도의 개포형 금속포움을 용이하게 생성할 수 있도록 한 개포형 금속포움 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 소음기, 열교환기 및 청정기등에 이용되는 개포형 금속포움에 있어서,

상기 금속분말체가 도착된 폴리우레탄포움을 상기 도착공정에서 사용된 동일 금속분말체 100중량%에 대해 수용성인 PVA바인더 10-50중량%, 에틸알코올(ethyl alcohol) 10중량%가 혼합된 슬러리에 함침하여 표면에 슬러리가 도착되도록 한 후, 잉여 슬러리를 압착 및 제거하여 슬러리가 도착된 고분자 수지 포움을 50 ~ 150℃ 온도분위기에서 3시간 이상 건조하는 포움(preform)제조공정과;

상기 산화공정에서 산화된 금속분말체를 수소와 아르곤의 혼합가스가 연속적으로 흐르는 환원성 분위기의 챔버 내에서 300 ~ 800℃의 열을 가해 환원 처리한 후 800 ~ 1000℃ 온도분위기에서 3 ~ 6시간 유지하여 소결시키는 환원 및 분말소결공정으로 된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 개포형 금속포움 제조방법을 단계별로 도시한 제조공정도,

도 2는 본 발명에 따른 개포형 금속포움 제조방법을 통해 제조된 구리계 금속포움의 단면 상태를 도시한 단면도.

도 3a, 도 3b는 본 발명에 따른 개포형 금속포움 제조방법을 통해 구리계 금속포움을 제조시 도착공정을 거친 포움의 외관 상태를 도시한 사진,

도 4는 본 발명에 따른 개포형 금속포움 제조방법을 통해 구리계 금속포움을 제조시 포움제조공정을 거친 포움의 외관 상태를 도시한 사진,

도 5는 본 발명에 따른 개포형 금속포움 제조방법을 통해 구리계 금속포움을 제조시 산화, 환원 및 분말소결공정을 거친 포움의 외관 상태를 도시한 사진,

도 6은 종래의 단순 금속슬러리 도포 처리된 시편과 본 발명의 제조방법을 통해 제작된 시편을 동일한 조건에서 환원 및 소결처리한 후의 압축강도를 비교 도시한 도표,

도 7은 수소혼합가스 분위기에서 가열시 산화구리의 무게변화를 도시한 도표,

도 8은 폴리우레탄 포움의 단면 상태를 도시한 단면도,

도 9는 폴리우레탄 포움의 외표면 상태를 도시한 단면도,

도 10은 종래의 개포형 금속포움 제조방법을 통해 구리계 금속포움을 제조시 산화, 환원 및 분말소결공정을 거친 포움의 외관 상태를 도시한 사진,

이하, 본 발명인 개포형 금속포움 제조방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 개포형 금속포움의 제조방법을 단계별로 도시한 제조공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 개포형 금속포움 제조방법을 통해 제조된 구리계 금속포움의 단면 상태를 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같은 본 발명의 개포형 금속포움은 먼저, 50 ~ 98% 범위의 기공율을 갖는 3차원 네트구조로 되어 있되, 그 외측 표면에 액체상태의 폴리우레탄수지가 도착되어 있는 폴리우레탄포움에 구리 및 니켈 또는 티타늄분말체 중 어느 하나의 금속분말체를 선택하여 도착한 후 건조시키는 공정을 수행한다.

상기 금속분말체가 도착된 폴리우레탄포움은 상기 도착공정에서 선택하여 사용한 동일 금속분말체 100중량%에 대해 수용성인 PVA바인더 10-50중량%, 에틸알코올(ethyl alcohol) 10중량%가 혼합되어 있는 슬러리에 함침하여 표면에 슬러리가 도착되도록 하고, 잉여된 슬러리는 압착하여 제거한 후 슬러리가 도착된 고분자 수지 포움을 50 ~ 150℃ 온도분위기에서 3시간 이상 건조하는 포움(preform)제조공정을 거치게 된다.

상기 포움제조공정을 거친 포움은 가열로의 챔버 내에 위치시킨 후 이 가열로의 챔버 내에 공기를 연속적으로 주입하면서 300 ~ 600℃까지 가열하여 최고온도에서 1 ~ 5시간 유지시킨 후 공냉을 거쳐 우레탄 및 PVA바인더 등의 열분해성 유기성분을 제거하는 산화공정을 거치게 된다.

상기 산화공정에서 산화된 금속분말체를 수소와 아르곤의 혼합가스가 연속적으로 흐르는 환원성 분위기의 챔버 내에서 300 ~ 800℃의 열을 가해 환원 처리한 후 800 ~ 1000℃ 온도분위기에서 3 ~ 6시간 유지하여 소결시키는 환원 및 분말소결공정을 거쳐 완성된 제품으로 제조된다.

이와 같은 공정을 통해 제조되는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a, 도 3b는 본 발명에 따른 개포형 금속포움 제조방법을 통해 구리계 금속포움을 제조시 도착공정을 거친 포움의 외관 상태를 도시한 사진이고, 도 4는 본 발명에 따른 개포형 금속포움 제조방법을 통해 구리계 금속포움을 제조시 포움제조공정을 거친 포움의 외관 상태를 도시한 사진이며, 도 5는 본 발명에 따른 개포형 금속포움 제조방법을 통해 구리계 금속포움을 제조시 산화, 환원 및 분말소결공정을 거친 포움의 외관 상태를 도시한 사진이고, 도 6은 종래의 단순 금속슬러리가 도포 처리된 시편과 본 발명의 제조방법을 통해 제작된 시편을 동일한 조건에서 환원 및 소결처리한 후의 압축강도를 비교 도시한 도표이며, 도 7은 수소혼합가스 분위기에서 가열시 산화구리의 무게 변화를 도시한 도표이다.

먼저, 도 3a, 도 3b에 도시된 바와 같이 먼저 도착공정을 거친 후에는 내부로 수축된 삼각형태의 폴리우레탄포움을 보다 보완된 삼각형태 또는 원형태로 변형시켜 주게 되어 자체의 내구성을 향상시켜 줄 수 있도록 하는 작용을 한다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 금속슬러리를 도착하게 되는 포움제조공정에서는 금속슬러리의 도포를 전체적으로 치밀하게 이룰 수 있도록 하는 작용을 이룰 수 있게 됨은 물론이고, 도 5에 도시된 바와 같이 산화공정과 환원 및 분말소결공정에서 기존의 기술에 비해 소결수축에 의한 균열의 발생을 거의 발생시키지 않도록 하고, 표면의 금속 소결을 보다 치밀하게 하는 작용을 이룰 수 있게 된다.

그러므로, 기공율의 제어 및 제작이 용이하여 다양한 밀도의 금속포움을 용이하게 생성할 수 있게 됨은 물론이고, 내구성 및 압축강도가 대폭 향상된 개포형 금속포움을 비교적 저렴한 단가로 제조할 수 있게 하는 작용을 이룰 수 있게 된다.

또한, 환원 및 소결 처리를 취하는 공정에서 상술한 바와 같이 약 1cm 직경의 원이 균일하게 타공된 흑연판을 이용함에 따라 금속 포움이 지지대에 붙는 현상을 방지할 수 있도록 하는 작용을 이룰 수 있게 된다.

이를 실험 예를 통해 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기공율 95%의 10 PPI를 취하고 있고, 표면에 액체상태의 폴리우레탄수지가 도착되어 있되, 19cm×25cm ×3cm로 재단되어 있는 3차원 네트구조의 고분자 포움에 수용성이고 점도 1.3Pa.s(20℃)를 갖는 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol)을 사용하여 300mesh 크기의 구리분말체를 표면에 도착하고 상온에서 5시간 가량 건조를 취하는 도착공정을 실시하였다.

그리고, 분말슬러리의 용매 및 점도 조절제로는 공업용 에틸알코올을 사용하고, 구리분말체 100중량%에 대해 PVA바인더 20중량%, 에틸알코올 5중량%의 비율로 혼합되어 있는 슬러리에 상기 도착공정을 거친 고분자 포움을 함침한 후 고분자 포움의 내부까지 슬러리가 유입될 수 있도록 압착하고 압착된 구리분말체는 60℃에서 3시간 이상 건조하는 제조공정을 실시하였다.

이와 같은 제조공정을 거친 고분자 포움을 600℃ 내외의 온도에서 공기가 연속적으로 흐르는 분위기를 취하고 있는 가열로의 챔버 내에 3시간 가량 장입시킨 후 공냉을 거쳐 우레탄 및 바인더 등의 열분해성 유기성분을 제거하는 산화공정을 실시하였다.

그리고, 이와 같은 산화공정을 거친 고분자 포움을 950℃ 내외의 온도에서 수소(4%)와 아르곤 혼합가스가 연속적으로 흐르는 분위기를 취하고 있는 가열로의 챔버 내에 4시간 가량 장입시킨 후 공냉하여 열처리 도중 산화된 구리분말을 환원 및 소결처리 하는 환원 및 소결공정을 실시하였다.

참고로, 상기와 같은 환원공정을 거치는 산화구리는 도 7에 도시된 바와 같이 상온으로 부터 400℃까지는 무게가 변화하지 않으나 온도가 450℃ 이상으로 증가하면 일정한 속도로 무게가 감소하기 시작하여 780℃까지 감소하였다.

이 온도 구간에서 산화구리는 주변의 수소가스에 의해 환원되면서 12% 정도의 무게가 감소하였다.

그러나, 800℃ 이상의 온도에서는 구리금속의 무게가 더이상 감소하지 않았다.

위의 열분석 결과를 바탕으로 산화 처리된 구리금속분말은 수소와 아르곤 혼합가스 분위기에서 상온으로부터 100℃/h의 속도로 800℃까지 가열하여 산화구리분말을 환원시킨 후 온도를 계속적으로 950℃까지 상승시켜 9시간 유지시키는 소결을 실시하였다.

이때, 상술한 환원 및 소결공정을 거친 후의 포움 크기는 아래에 표시한 표와 같이 변형되었다.

포움 원래크기	15 ×10 ×2(Cm) = 300Cm³
환원 및 소결 처리 후	13.0 ×8.64 ×1.52(Cm) = 170.7Cm³
소결후 체적 수축률	43.3%

그리고, 이러한 공정을 실시하여 제조된 구리계 금속포움은 구리 금속 색체에 표면이 광택이 나는 특징을 나타내었다.

또한, 금속포움의 소결상태를 관찰하기 위하여 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 도 5에 도시된 바와 같이 포움의 표면은 기공이 거의 없는 치밀한 구조를 나타내었다.

그리고, 상술한 바와 같은 본 발명의 공정을 통해 제작된 시편의 압축강도는 도 6에 도시된 바와 같이 종래의 공정을 통해 제작된 포움에 비해 5배 이상의 강도가 증가함을 나타내었다.

한편, 본 발명은 포움제조공정에서 이용되는 슬러지 내에 구리분말체 대신 니켈과 철 그리고 스테인레스강 및 티타늄과 같은 다양한 금속분말체를 적용하여 여러가지의 금속계 금속포움을 제조할 수 있게 되므로 다양한 분야에 용이하게 적용할 수 있는 작용을 이룰 수 있게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명은 다공성의 3차원 네트구조로 되어 있되, 표면에 액상 폴리우레탄 수지가 도착되어 있는 폴리우레탄포움에 금속분말체를 도착하고, 폴리우레탄포움을 금속분말체가 혼합되어 있는 슬러리에 함침시켜 슬러리를 도착한 후 일정 온도로 가열하여 열분해성 수지를 제거하며, 수소혼합가스의 환원분위기에서 산화된 금속분말체를 환원시킨 후 일정 고온에서 소결시키는 공정을 통해 개포형 금속포움을 제조하는 방법을 제공함에 따라 내구성 및 압축강도가 대폭 향상된 다양한 밀도의 구리계 금속포움을 용이하게 생성할 수 있게 됨은 물론이고, 내구성 및 압축강도가 대폭 향상된 개포형 구리계 금속포움을 비교적 저렴한 단가로 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

소음기, 열교환기 및 청정기 등에 이용되는 개포형 금속포움에 있어서,

50 ~ 98% 범위의 기공율을 갖는 3차원 네트구조로 되어 외측, 표면에 액체상태의 폴리우레탄수지가 도착된 폴리우레탄포움에 구리 및 니켈 또는 티타늄분말체 중 어느 하나의 금속분말체를 선택하여 도착한 후 건조시키는 도착공정과;

상기 금속분말체가 도착된 폴리우레탄포움을 상기 도착공정에서 사용된 동일한 금속분말체 100중량%에 대해 수용성인 PVA바인더 10-50중량%, 에틸알코올(ethyl alcohol) 10중량%가 혼합된 슬러리에 함침하여 표면에 슬러리가 도착되도록 한 후, 잉여 슬러리를 제거하여 슬러리가 도착된 고분자 수지 포움을 50 ~ 150℃ 온도분위기에서 3시간 이상 건조하는 포움(preform)제조공정과;

상기 포움제조공정을 거친 포움을 가열로의 챔버 내에 위치시킨 후 그 내부에 공기를 연속적으로 주입하면서 300 ~ 600℃까지 가열하여 최고온도에서 1 ~ 5시간 유지시킨 후 공냉을 거쳐 우레탄 및 PVA바인더 등의 열 분해성 유기성분을 제거하는 산화공정과;

상기 산화공정에서 산화된 금속분말체를 수소와 아르곤의 혼합가스가 연속적으로 흐르는 환원성 분위기의 챔버 내에서 300 ~ 800℃의 열을 가해 환원 처리한 후 800 ~ 1000℃ 온도분위기에서 3 ~ 6시간 유지하여 소결시키는 환원 및 분말소결공정을 특징으로 하는 개포형 금속포움의 제조방법.
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