CN101163910A - 机械密封装置、滑动部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有滑动面的滑动部件，其特征在于，在作为所述滑动面的基材上形成有树脂层，所述树脂层的表面具有多个气孔部，且所述气孔部内含有氟化油。所述滑动部件最好还具有如下特征，所述树脂层含有第1树脂、熔点在所述第1树脂以上的第2树脂，所述树脂层的气孔部是以所述第1树脂的熔点以上且低于所述第2树脂的熔点的温度对所述树脂层加热而形成的，而且，该气孔部是通过对所述树脂层进行研磨而露出在所述树脂层的表面的。

Description

机械密封装置、滑动部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种滑动部件及其制造方法、以及具有该滑动部件的机械密封装置，尤其涉及一种具有耐腐蚀性、耐磨耗性良好、即使在干燥润滑的条件下也可防止滑动时的振鸣的发生及有效防止滑动面的磨耗的滑动部件及其制造方法、以及具有该滑动部件的机械密封装置。
背景技术
机械密封装置中，一对滑动部件通过各自的密封面密接滑动，从而将流体密封。因此，作为该机械密封装置中使用的滑动部件，应选择低摩擦性及耐磨耗性良好的材料。尤其是在滑动面间不供给流体润滑膜的无润滑状态下滑动的滑动部件，更要求具有良好的自我润滑性及耐磨耗性。作为在上述无润滑状态下滑动的滑动部件，以往使用例如由碳材料或各种材料(例如石墨、玻璃纤维、碳纤维、金属粉等)作为骨料配合而成的四氟化乙烯树脂材料。
另一方面，在使用碳材料作为构成上述滑动部件的材料时，在真空中、还原气体中、或露点温度较低的干燥空气中等的环境中，碳会失去润滑性，因此有时会明显地被磨耗。
另外，即使在使用由骨料配合而成的四氟化乙烯树脂材料作为构成上述滑动部件的材料时，虽然与碳材料相比，受上述各环境的影响较小，但依然会发生磨耗。
尤其是在食品或医药品的制造过程中使用的搅拌机等中，考虑到对卫生方面及制品特性的影响，必须极力防止异物的侵入。因此，对于在此类搅拌机等中使用的机械密封装置，为了极力防止磨耗粉(异物)混入制品中，即使在无润滑的状态下，也要求将滑动部件的磨耗减至最小。
因此，为了减少磨耗粉的产生，对于由此类骨料配合而成的四氟化乙烯树脂所构成的滑动部件，关于配合的骨料的种类及配合比进行了各种讨论，以实现耐磨耗性的提高(例如专利文献1)。
然而，在配合了骨料的四氟化乙烯树脂滑动材料中，为了维持其润滑性，要使耐磨耗性低的四氟化乙烯树脂的含量小于70％是很困难的，因此耐磨耗性的提高是有极限的。因此，不能作为上述的在食品或医药品等的制造过程中使用的各种机器的滑动部件来使用。
另一方面，近年来，有时将配合了碳等自我润滑物质的陶瓷或金属材料作为无润滑情况下的滑动部件来使用，然而在反复经历真空状态、加压状态的条件下，会发生因滑动面的“粘着”或润滑不良等引起的振鸣等，且引起磨耗粉的产生。因此，尝试在滑动面上设置槽，从而在滑动时在滑动面间形成气体膜，以减轻滑动部件的负担(例如专利文献2)。然而，即使像这样地在滑动面上设置槽，在低速旋转条件或重复上述真空状态、加压状态的条件下，无法充分发挥效果。
专利文献1：日本专利特开2001-26792号公报
专利文献2：日本专利特开平5-60247号公报
发明公开
发明所要解决的技术问题
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种具有耐腐蚀性、即使在不存在润滑油或液体的环境、或润滑性不理想的干燥润滑条件下，也可有效防止滑动时的振鸣的发生、且耐磨耗性良好、磨耗粉的产生极少的滑动部件及其制造方法。本发明的另一个目的在于提供一种具有上述滑动部件、即使在干燥润滑条件下，也能较好地使用的机械密封装置。
用于解决技术问题的技术方案
为实现上述目的，本发明的滑动部件是具有滑动面的滑动部件，其特征在于，
在作为所述滑动面的基材上形成有树脂层，
所述树脂层的表面具有多个气孔部，且所述气孔部内含有氟化油。
本发明的滑动部件中，最好使所述树脂层含有第1树脂、熔点在所述第1树脂以上的第2树脂。
本发明的滑动部件中，最好使
所述树脂层的气孔部是以所述第1树脂的熔点以上且低于所述第2树脂的熔点的温度对所述树脂层加热而形成的，而且，
该气孔部是通过对所述树脂层进行研磨而露出在所述树脂层的表面的。
本发明的滑动部件中，最好使
所述第1树脂是四氟化乙烯树脂及/或其变性物，所述第2树脂是聚酰胺亚胺树脂及/或聚酰亚胺树脂，
所述第1树脂的含量的重量是所述树脂层整体重量100％的5～55％。
本发明的滑动部件中，所述氟化油最好是由碳原子、氟原子、氧原子构成的全氟聚醚及/或其变性物。
本发明的滑动部件中，所述基材最好是从碳、碳化硅、碳与碳化硅的复合材料、以及陶瓷材料中选择的一种。
本发明的滑动部件的制造方法包括：
在基材上的作为滑动面的部分形成含有第1树脂和熔点在所述第1树脂以上的第2树脂的树脂层的工序；
以所述第1树脂的熔点以上且低于所述第2树脂的熔点的温度对所述树脂层加热，通过使所述第1树脂熔融而使树脂收缩及发生微小的流动，主要在所述第1树脂与所述第2树脂的界面及所述树脂层内形成多个气孔部的工序；
对所述树脂层的表面进行研磨，使多个所述气孔部中的至少一部分从表面露出的工序；以及
使所述露出的气孔部中含有氟化油的工序。
本发明的滑动部件的制造方法，最好使
所述第1树脂是四氟化乙烯树脂及/或其变性物，所述第2树脂是聚酰胺亚胺树脂及/或聚酰亚胺树脂，
所述第1树脂的含量的重量是所述树脂层整体重量100％的5～55％。
本发明的滑动部件的制造方法中，最好使
变性物所述氟化油是由碳原子、氟原子、氧原子构成的全氟聚醚及/或其变性物。
本发明的滑动部件的制造方法中，
所述基材最好是从碳、碳化硅、碳与碳化硅的复合材料、以及陶瓷材料中选择的一种。
本发明的机械密封装置，
通过使一对滑动部件对接来密封，
所述各滑动部件由上述本发明的滑动部件或通过上述本发明的制造方法制造的滑动部件构成。
发明效果
若使用本发明的滑动部件，使滑动面由具有多个气孔部的树脂层形成，且该气孔部中含有作为润滑剂的氟化油。因此，即使在干燥润滑条件下，也可有效防止滑动面的磨耗，且使磨耗粉的产生极少，可较好地用作在此类干燥润滑条件下使用的机械密封装置的滑动部件。
上述气孔部中含有的氟化油是耐腐蚀性良好的油，因此，通过使滑动面中含有此类氟化油可提高滑动面的耐腐蚀性。
另外，本发明的滑动部件中，最好使所述树脂层由第1树脂、熔点在所述第1树脂以上的第2树脂构成，而且，通过以第1树脂的熔点以上且低于第2树脂的熔点的温度对该树脂层加热来形成上述气孔部。因此，可在第2树脂保持固体状态同时，仅使第1树脂熔融，通过使该第1树脂熔融，能以第1树脂与第2树脂的界面为中心形成多个致密的气孔部(由于没有负荷故第1树脂的熔融不会发生大的流动)。
而且，在本发明中，在树脂层内形成致密的气孔部后，对树脂层进行研磨，使该致密的气孔部露出在树脂层的表面，使露出的气孔部中含有上述氟化油。而且，由于其含有的氟化油含有在细微的气孔部中，可长期吸附在该气孔部内。因此，即使在干燥润滑条件下使用本发明的滑动部件，含有的氟化油也不会从气孔部流出，可长期稳定地使用。
另外，本发明的机械密封装置以具有上述特性的本发明的滑动部件作为滑动部件，因此即使在干燥润滑条件下也能较好地使用。
附图说明
图1是本发明一实施例的机械密封装置的概略图。
图2是本发明实施例中的滑动部件的滑动面的显微镜照片。
图3A是表示本发明实施例的滑动部件的磨耗状态的图。
图3B是表示比较例的滑动部件的磨耗状态的图。
具体实施方式
以下根据附图所示的实施方式说明本发明。
机械密封装置1
本发明一实施例的机械密封装置1中，作为旋转环的密封环2和作为固定环的浮动座3通过各自的滑动面互相对接。即密封环2与浮动座3通过密封环2的滑动面2a和浮动座3的滑动面3a互相压接，两滑动面2a、3a间无论在旋转轴20旋转时还是非旋转时都被密封。
作为旋转环的密封环2隔着衬垫24被直接安装于旋转体20的推压环21向浮动座3的方向推压。然后，在该推压环21的推力作用下，密封环2可随旋转轴20的旋转而旋转，且通过其滑动面2a与浮动座3的滑动面3a压接。另外，该推压环21的推力可根据支撑在支撑环23上的弹簧22的弹力来调整。
另一方面，作为固定环的浮动座3夹着衬垫31被固定在外壳30上，通过滑动面3a与被上述推压环21推压的密封环2压接。
密封环2、浮动座3
本实施方式的机械密封装置1中，旋转侧的密封环2及固定侧的浮动座3均由本发明的滑动部件构成。即密封环2及浮动座3含有由规定的材料构成的基材，且各自的滑动面2a、3a上形成有含有氟化油的树脂层。
基材
本实施方式中，构成密封环2及浮动座3的基材最好是在碳、碳化硅、碳与碳化硅的复合材料、以及陶瓷材料中选择的一种。
由于这些材料硬度及热传递性较高，热膨胀系数低，且与树脂层中含有的氟化油的融合性良好，因此尤其适合。具体说来，由于这些材料具有较高的硬度，故因滑动时的负荷导致的变形较少，因此具有抑制形成于滑动面2a、3a的树脂层变形的效果，可使滑动面2a、3a保持平滑的状态。因此，可有效防止滑动时的磨耗。而且，由于这些材料具有较高的热传递性，因此可使滑动时的发热迅速地扩散，从而有效地防止烧结等不良情况。
作为上述碳材料可选用碳质、石墨质中的一种，且对其组成没有特别的限定，可根据目的分别使用碳质、石墨质。具体说来，以天然石墨、人造石墨、中间相、碳黑等骨料，以及煤焦油树脂、合成树脂等结合材料为主成分，经过混合、搅拌、成形工序以1000～3000℃烧成来得到。
在上述基材由碳化硅构成时，例如根据需要在碳化硅粉末中添加溶剂、粘合剂等，在形成规定形状后，通过烧结来得到。
在上述基材由碳与碳化硅的复合材料构成时，例如在将碳基材加工为规定形状后，使其与硅在高温下反应，从而使硅含浸在碳气孔中反应，使其硅碳化从而进行制造(反应烧结法)。或者，也可通过与硅气体反应使其硅碳化的置换法(气相转换法)来制造。
另外，在上述基材由陶瓷材料构成时，例如使用氧化铝、Si3N4(氮化硅)等陶瓷粉中的一种以上，根据需要添加溶剂及粘合剂等，在形成规定形状后，通过烧结来得到。
另外，在构成密封环2及浮动座3的基材的表面上的至少作为滑动面的部分最好设置有凹凸，以提高与树脂层的紧贴性。
树脂层及氟化油
密封环2及浮动座3的各自的滑动面2a、3a的表面上形成有具有多个气孔部的树脂层，且该树脂层的气孔部中含有氟化油。
本实施方式中，最好使所述树脂层含有第1树脂、熔点在所述第1树脂以上的第2树脂。
而且，树脂层的气孔部最好是以第1树脂的熔点以上且低于第2树脂的熔点的温度对所述树脂层加热而使第1树脂熔融形成的致密的气孔部。而且，本实施方式中，为了使该气孔部内含有氟化油，需对树脂层进行研磨，使该致密的气孔部露出在树脂层的表面。
作为上述第1树脂，可列举出四氟化乙烯树脂(PTFE：poly tetra fluoroethylene)、该四氟化乙烯树脂的变性物四氟化乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA：tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ethercopolymer)、氟化乙烯-丙烯共聚物(FEP：fluorinated ethylene propylenecopolymer)等。其中，考虑到造模性及强度，择优选取四氟化乙烯树脂。
上述第2树脂只需是熔点高于最适合作为第1树脂使用的四氟化乙烯树脂的树脂即可，尤其择优选取聚酰胺亚胺树脂或聚酰亚胺树脂。聚酰胺亚胺树脂及聚酰亚胺树脂即使在加热到高于四氟化乙烯树脂的熔点(327℃左右)的温度时，也可维持耐热性、结合力及造模性，而且这些树脂最大的优点在于具有耐磨耗性良好的性质。
上述树脂层中的第1树脂的含量的重量可以是相对树脂层整体重量100％的5～55重量％，择优为30～40重量％。若第1树脂的含量过少，则可能会难以形成上述气孔部。另一方面，若含量过多，则可能会使树脂层的强度下降。
另外，树脂层中除了上述第1树脂及第2树脂，还可含有各种其它添加物。这些添加物只需根据机械密封装置1的使用环境适当选取即可，例如二硫化钼及石墨等。在使用此类添加物时，其含量可以是相对树脂层整体重量100％的3～15重量％，择优为5～10重量％。
树脂层的厚度没有特别的限定，但最好为10～30μm。
形成在树脂层表面的气孔部最好为致密的气孔部。
另外，气孔部相对于树脂层的表面整体100％的存在比例(气孔率)即面积比，可以为1～10％，择优为2～5％。若气孔部的存在比例(气孔率)过低，则可能无法实现本发明的效果。另一方面，若气孔部的存在比例过大，则可能会使整体的紧贴力(涂层紧贴力)下降。
本实施方式中，上述树脂层的表面具有多个气孔部，该气孔部内含有氟化油。
作为此类氟化油，虽然没有特别的限定，但择优选取由碳原子、氟原子、氧原子构成的全氟聚醚或该全氟聚醚的变性物。作为上述全氟聚醚的变性物，例如可使用被导入有羟基或盐酸基、羧基等各种功能基的全氟聚醚。这些全氟聚醚及其变性物的润滑性、耐劣化性、及耐药品性良好，尤其可长期吸附在树脂层的气孔部内，从而降低滑动面2a、3a的磨耗。
本实施方式中，并没有特别限定上述气孔部中含有的氟化油的分子量及粘度，只需根据其使用条件来选择即可，但在应用于在高温条件下或真空条件下使用的机械密封装置时，最好选择分子量较大、较难挥发的氟化油。
密封环2、浮动座3的制造方法
接下来，对本实施方式的密封环2及浮动座3的制造方法进行说明。
首先，制造构成密封环2及浮动座3的基材。基材只需是从上述的碳、碳化硅、碳与碳化硅的复合材料、以及陶瓷材料中选择的一种即可，可根据需要使用粘合剂等以使这些原料成形为规定形状，然后通过烧结来制造。
另外，本实施方式中，在将基材烧结后，最好至少在作为滑动面2a、3a的部分进行凹凸处理。通过进行凹凸处理，可提高后来形成的树脂层与基材的紧贴性。
接下来，在该基材上的作为滑动面2a、3a的部分形成树脂层。具体说来，首先，上述第1树脂和第2树脂使用在溶剂中分散或溶解的树脂层形成用溶液，将该树脂层形成用溶液利用喷涂或刷毛涂敷，或者浸渍等方法覆盖在作为滑动面2a、3a的部分。而且，通过除去该覆盖的树脂层形成用溶液中含有的溶剂，可得到加热前的树脂层。
另外，在使用四氟化乙烯树脂作为上述第1树脂时，由于四氟化乙烯树脂通常不溶于溶剂，因此会以具有一定粒度的粒子的状态分散在溶剂中来调制上述树脂层形成用溶液。此时的四氟化乙烯树脂粒子的粒度最好是，最大粒径为10μm左右、在3～7μm附近正规分布。另外，若使用在一度熔点(约327℃)以上的温度下经过加热的四氟化乙烯树脂，则本发明的效果会减弱，因此最好使用无此类加热履历的四氟化乙烯树脂。
上述树脂层形成用溶液中，作为形成上述树脂层的成分，可根据需要含有上述第1树脂及第2树脂以外的添加物。作为此类添加物例如有二硫化钼或石墨等。
以四氟化乙烯树脂作为上述第1树脂，聚酰胺亚胺树脂或聚酰亚胺树脂作为上述第2树脂来使用时，最好使用NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)作为上述树脂层形成用溶液的溶剂。另外，溶剂的含量相对于固态成分(即第1树脂、第2树脂及根据需要使用的添加物)整体100重量份，通常在30重量份以下。若溶剂过少，则向作为滑动面2a、3a的部分的涂敷会变得困难。另一方面，若溶剂过多，可能会无法得到希望的气孔率。
接下来，以第1树脂的熔点以上且低于第2树脂的熔点的温度对形成于作为滑动面2a、3a的部分的加热前的树脂层进行加热，使第1树脂熔融。本实施方式中，由于以第1树脂的熔点以上且低于第2树脂的熔点的温度对树脂层进行加热，因此可使第2树脂仍保持固体状态，而仅使第1树脂熔融。然后，通过像这样有选择地使第1树脂熔融，可在熔融的第1树脂和固体状态的第2树脂间产生致密的气孔部。另外，该致密的气孔部遍布树脂层内部整体形成有多个。
上述加热温度只需高于第1树脂的熔点且低于第2树脂的熔点即可，并没有特别的限定。例如，在使用四氟化乙烯树脂作为上述第1树脂时，上述加热温度可高于该四氟化乙烯树脂的熔点的327℃以上，择优选取340～350℃，加热时间最好为20～30分钟。若加热温度过低，则四氟化乙烯树脂的熔融可能会不充分。另一方面，若加热温度过高，则第2树脂可能会发生劣化。
接下来，为了使通过对树脂层进行加热而形成的多个气孔部露出在树脂层表面，应对加热后的树脂层进行表面研磨。本实施方式中，通过树脂层的加热而形成的上述气孔部主要形成在树脂层内部。因此，在加热后，必须对树脂层的表面进行研磨以使气孔部露出在表面。作为对树脂层进行研磨的方法，并没有特别的限定，只需以公知的方法进行研磨即可。另外，研磨深度最好为2～5μm。若研磨深度过小，则上述气孔部可能无法充分地从表面露出。另一方面，若研磨深度过大，会使构成树脂层的材料的损失过大，造成生产性降低。
接下来，使氟化油含浸在露出于树脂层表面的气孔部中，以得到本实施方式的密封环2及浮动座3。
作为使氟化油含浸在气孔部中的方法，并没有特别的限定，但最好采用在以50～100℃对树脂层进行加温的状态下涂敷氟化油的方法。像这样，通过加温状态，可使氟化油的粘性降低，因此可良好地进行氟化油的含浸。
具有利用该方法制造的本实施方式的密封环2及浮动座3的机械密封装置1能较好地使用于各种搅拌机、具有固液分离、清洗及干燥功能的多功能炉干燥机、真空干燥机、旋转式送料机、旋转式接合器等的干燥润滑用途。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，可在本发明的范围内进行各种改变。
实施例
以下，根据详细的实施例进一步对本发明进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
使用碳化硅(比重3.05以上)作为基材，准备好图1所示的作为旋转侧的密封环2及固定侧的浮动座3的烧结体。本实施例中，旋转侧的密封环2的滑动面2a的内径为φ56.5mm，外径φ75mm(密封环2自身的大小为内径φ56.5mm、外径φ77mm、高26.5mm)，固定侧的浮动座3的滑动面3a的内径为φ58.6mm，外径φ66.1mm(浮动座3的自身的大小为内径φ56mm、外径φ81mm、高27mm)。
然后，对密封环2及浮动座3的各自的滑动面2a、3a进行研磨抛光，使表面粗糙度Ra为0.05μm。接下来，使用9μm的钻石纸对经过研磨抛光的滑动面2a、3a进行表面粗研磨，然后，使用3μm的钻石分散液进行上光，对通过粗研磨形成的凹凸的凸部的顶点平行地进行切割，将滑动面2a、3a的表面粗糙度Ra调整为0.30～0.35μm。
在上述的对表面粗糙度进行过调整的滑动面2a、3a上形成树脂层。对树脂层来说，作为树脂层形成用溶液使用含有聚酰胺亚胺树脂、四氟化乙烯树脂、以及作为溶剂的NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)的溶液，利用刷毛将该溶液涂敷到滑动面2a、3a上，然后进行干燥，使干燥后的膜厚为25～30μm。另外，在上述树脂层形成用溶液中，相对于固态成分整体100重量％，聚酰胺亚胺树脂的含量为60重量％，四氟化乙烯树脂的含量为40重量％。另外，可使用平均粒径为5～7μm的范围的四氟化乙烯树脂。
接下来，通过以340℃、时间30分钟的条件对形成于滑动面2a、3a的树脂层进行加热，使四氟化乙烯树脂熔融，从而在树脂层内形成气孔部。然后，使滑动面2a、3a冷却至常温，使用6μm的钻石分散液，将树脂层研磨至5μm的深度，以使气孔部露出在树脂层的表面。研磨后的滑动面2a的显微镜照片如图2所示。
接下来，使滑动面2a、3a上的研磨后的树脂层的气孔部中含有全氟聚醚，从而使密封环2及浮动座3的滑动面上形成有具有含有全氟聚醚的气孔部树脂层。
另外，上述全氟聚醚使用平均分子量8400的全氟聚醚(大金工业(株式会社)制DEMUNUM S-200)。另外，通过将树脂层加温至80℃，并在该树脂层的表面涂敷全氟聚醚，然后使其自然浸透，从而使树脂层的气孔部中含有全氟聚醚。
然后，使由此得到的密封环2及浮动座3通过各自的滑动面2a、3a组合成机械密封装置，进行了旋转滑动试验。旋转滑动试验条件为，转速：300rpm(转速：1m/s)，试验环境：氮环境，试验压力：0.8MPa，试验时间：100小时。100小时的试验后的旋转侧的滑动面2a及固定侧的滑动面3a的磨耗量、以及试验时的振鸣的有无如表1所示。另外，图3A表示了100小时的试验后的旋转侧的滑动面2a的磨耗状态。
比较例1～3
除了将树脂层的热处理的温度分别变更为300℃(比较例1)、260℃(比较例2)、220℃(比较例3)以外，其它与实施例1相同，制造密封环2及浮动座3，进行旋转滑动试验。结果如表1所示。
比较例4
除了不使树脂层的气孔部中含有全氟聚醚以外，其它与实施例1相同，制造密封环2及浮动座3，进行旋转滑动试验。结果如表1所示。
[表1]
  树脂层[重量％] 热处理温度[℃] 含有成分   磨耗量[μm]  振鸣
    PTFE     PAI   旋转侧   固定侧
  实施例1     40     60     340  DEMUNUMS-200     0.1     0   无
  比较例1     40     60     300  DEMUNUMS-200     1.9     1.5   无
  比较例2     40     60     260  DEMUNUMS-200     1.5     1   无
  比较例3     40     60     220  DEMUNUMS-200     1.8     1.5   无
  比较例4     40     60     340     1.5     1   有
另外，表1中PTFE表示四氟化乙烯树脂，PAI表示聚酰胺亚胺树脂(以下，在表2～表5也一样)。
评价1
根据对实施例1及比较例1～4的旋转滑动试验的结果进行汇总的表1，可确认以下情况。
树脂层由四氟化乙烯树脂及聚酰胺亚胺树脂形成，在以高于四氟化乙烯树脂的熔点的温度340℃进行加热处理后的实施例1中，树脂层上形成有致密的气孔部。因此，可使该气孔部内含有全氟聚醚，即使在100小时后，旋转侧及固定侧均磨耗量较小，得到良好的结果。而且，该实施例1中，在旋转滑动中没有发生振鸣。
另一方面，在使树脂层的加热温度为低于四氟化乙烯树脂的熔点的温度的300℃、260℃、220℃的比较例1～3中，其树脂层上均未形成气孔部。因此，无法使树脂层中含有全氟聚醚，造成在旋转滑动试验中磨耗量较多的结果。另外，在不使树脂层的气孔部中含有全氟聚醚的比较例4中，不但磨耗量较多，且在旋转滑动中会发生振鸣。
另外，图3A表示了实施例1的旋转侧的滑动面的磨耗状态，图3B表示了比较例3的旋转侧的滑动面的磨耗状态。
根据这些结果可确认：通过在构成滑动面的树脂层的表面形成气孔部、使该气孔部内含有氟化油，即使在干燥条件下，也可有效防止因滑动面的磨耗及滑动而导致的振鸣的发生。
实施例2
除了将聚酰胺亚胺树脂变更为聚酰亚胺树脂以外，其它与实施例1相同地制造了密封环2及浮动座3，进行旋转滑动试验。结果如表2所示。
比较例5～7
除了将树脂层的热处理的温度分别变更为300℃(比较例5)、260℃(比较例6)、220℃(比较例7)以外，其它与实施例2相同，制造密封环2及浮动座3，进行旋转滑动试验。结果如表2所示。
[表2]
树脂层[重量％]   热处理温度[℃] 含有成分   磨耗量[μm] 振鸣
    PTFE     PI     旋转侧     固定侧
  实施例2     40     60     340  DEMUNUMS-200     0.3     0   无
  比较例5     40     60     300  DEMUNUMS-200     2     1.5   无
  比较例6     40     60     260  DEMUNUMS-200     2.1     1.5   无
  比较例7     40     60     220  DEMUNUMS-200     2.2     1.5   无
另外，表2中，PI表示聚酰亚胺树脂。
评价2
可以确认即使在使用聚酰亚胺树脂代替聚酰胺亚胺树脂来作为构成树脂层的树脂时，也能得到同样的趋势。
实施例3～6
除了使树脂层中含有的四氟化乙烯树脂中的一部分如表3所示地变更为石墨粉以外，其它与实施例1相同地制造了密封环2及浮动座3，进行旋转滑动试验。结果如表3所示。
[表3]
  树脂层[重量％]     热处理温度[℃] 含有成分   磨耗量[μm] 振鸣
    PTFE     PAI   石墨粉    旋转侧    固定侧
实施例3     35     60     5     340  DEMUNUMS-200     0.2     0 无
实施例4     25     60     15     340  DEMUNUMS-200     0.4     0 无
实施例5     15     60     25     340  DEMUNUMS-200     0.6     0.1 无
实施例6     5     60     35     340  DEMUNUMS-200     0.7     0.2 无
评价3
根据表3可以确认即使在树脂层中含有石墨粉时，也可得到本发明的效果。另外，根据该表3还可以确认若减少四氟化乙烯树脂的含量，则摩擦量有略微增加的趋势。
实施例7～9
除了将基材分别变更为碳(实施例7)、氧化铝陶瓷(实施例8)及碳化硅与碳的复合材料(实施例9)以外，其它与实施例1相同地制造了密封环2及浮动座3，进行旋转滑动试验。另外，实施例9中，碳化硅与碳的混合比在重量比上为40∶60。结果如表4所示。
[表4]
基材   树脂层[重量％]   热处理温度[℃] 含有成分   磨耗量[μm]   振鸣
  PTFE   PAI  旋转侧   固定侧
实施例7 碳   40   60   340  DEMUNUMS-200   0.2     0 无
实施例8 氧化铝陶瓷   40   60   340  DEMUNUMS-200   0.1     0 无
实施例9 硅碳40％碳60％   40   60   340  DEMUNUMS-200   0.1     0 无
评价4
根据表4可以确认即使在将基材分别变更为碳、氧化铝陶瓷及碳化硅与碳的复合材料时，也可得到本发明的效果。
实施例10、11
除了对树脂层的气孔部中含有的全氟聚醚的种类进行变更以外，其它与实施例1相同地制造了密封环2及浮动座3，进行旋转滑动试验。另外，实施例10中使用平均分子量6250的全氟聚醚(AUSIMONT社制FOMBLIN YR)，实施例11中使用平均分子量7500的全氟聚醚(NOKクリユ一バ一(株式会社)制BARRIERTA J400)。结果如表5所示。
[表5]
  树脂层[重量％]  热处理温度[℃]   含有成分    磨耗量[μm] 振鸣
    PTFE     PAI    旋转侧   固定侧
实施例1     40     60     340   DEMUNUM S-200     0.1     0 无
实施例10     40     60     340   FOMBLINYR     0.1     0 无
实施例11     40     60     340   BARRIERTAJ400     0.1     0 无
根据表5可确认，即使在使用分子量不同的全氟聚醚时，也可得到本发明的效果。

Claims (11)

1.一种具有滑动面的滑动部件，其特征在于，
在作为所述滑动面的基材上形成有树脂层，
所述树脂层的表面具有多个气孔部，且所述气孔部内含有氟化油。
2.如权利要求1所述的滑动部件，其特征在于，所述树脂层含有第1树脂、熔点在所述第1树脂以上的第2树脂。
3.如权利要求2所述的滑动部件，其特征在于，
所述树脂层的气孔部是以所述第1树脂的熔点以上且低于所述第2树脂的熔点的温度对所述树脂层加热而形成的，而且，
该气孔部是通过对所述树脂层进行研磨而露出在所述树脂层的表面的。
4.如权利要求2或3所述的滑动部件，其特征在于，
所述第1树脂是四氟化乙烯树脂及/或其变性物，所述第2树脂是聚酰胺亚胺树脂及/或聚酰亚胺树脂，
所述第1树脂的含量的重量是所述树脂层整体重量100％的5～55％。
5.如权利要求1至4中任一项所述的滑动部件，其特征在于，所述氟化油是由碳原子、氟原子、氧原子构成的全氟聚醚及/或其变性物。
6.如权利要求1至5中任一项所述的滑动部件，其特征在于，所述基材是从碳、碳化硅、碳与碳化硅的复合材料、以及陶瓷材料中选择的一种。
7.一种机械密封装置，通过使一对滑动部件对接来密封，其特征在于，所述各滑动部件是权利要求1至6中任一项所述的滑动部件。
8.一种滑动部件的制造方法，其特征在于，包括：
在基材上的作为滑动面的部分形成含有第1树脂和熔点在所述第1树脂以上的第2树脂的树脂层的工序；
以所述第1树脂的熔点以上且低于所述第2树脂的熔点的温度对所述树脂层加热，使所述第1树脂熔融，在所述树脂层内形成多个气孔部的工序；
对所述树脂层的表面进行研磨，使多个所述气孔部中的至少一部分从表面露出的工序；以及
使所述露出的气孔部中含有氟化油的工序。
9.如权利要求8所述的滑动部件的制造方法，其特征在于，所述第1树脂是四氟化乙烯树脂及/或其变性物，所述第2树脂是聚酰胺亚胺树脂及/或聚酰亚胺树脂，
所述第1树脂的含量的重量是所述树脂层整体重量100％的5～55％。
10.如权利要求8或9所述的滑动部件的制造方法，其特征在于，所述氟化油是由碳原子、氟原子、氧原子构成的全氟聚醚及/或其变性物。
11.如权利要求8至10中任一项所述的滑动部件的制造方法，其特征在于，所述基材是从碳、碳化硅、碳与碳化硅的复合材料、以及陶瓷材料中选择的一种。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104685272A (zh) * 2012-10-19 2015-06-03 日本伊格尔博格曼有限公司 波纹管密封件
CN105358883A (zh) * 2013-09-27 2016-02-24 伊格尔工业股份有限公司 滑动部件
CN106471295A (zh) * 2014-07-11 2017-03-01 伊格尔工业股份有限公司 机械密封

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1873429B1 (en) * 2005-04-22 2013-01-23 Eagle Industry Co., Ltd. Mechanical seal device, sliding part, and method of producing the sliding part
ITMI20070147A1 (it) * 2007-01-30 2008-07-31 Berco Spa Sistema di tenuta per giunto di cingolatura
WO2010001762A1 (ja) * 2008-07-02 2010-01-07 イーグル工業株式会社 摺動部材およびメカニカルシール
JP5590721B2 (ja) * 2010-10-05 2014-09-17 イーグル工業株式会社 摺動材及び摺動材の製造方法
US9279500B2 (en) * 2012-04-30 2016-03-08 Caterpillar Inc. Rotary face seal assembly
US20170070038A1 (en) * 2013-01-09 2017-03-09 The Patent Well LLC Corrosion and weather resistant assembly for a stuffing tube and a method for making a gasket for use therewith
US20150291905A1 (en) * 2013-04-09 2015-10-15 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding seal member
JP6267912B2 (ja) 2013-10-02 2018-01-24 東洋炭素株式会社 金属炭素質ブラシおよびその製造方法
DE102014110602A1 (de) 2014-02-28 2015-09-03 Johnson Electric Germany GmbH & Co. KG Gerät mit einem beweglichen Bauteil
KR101917640B1 (ko) * 2016-03-05 2018-11-12 미쯔비시 케미컬 주식회사 점착 필름 및 그의 제조방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3388913A (en) * 1965-06-03 1968-06-18 Borg Warner Mechanical seal
JPS5850363A (ja) * 1981-09-18 1983-03-24 Taiho Kogyo Co Ltd メカニカルシ−ル
JPS60169463A (ja) 1984-02-14 1985-09-02 Toyo Soda Mfg Co Ltd ２−ジメチルアミノ−６−メチルアミノピリジンの製造法
JPS60169463U (ja) * 1984-04-19 1985-11-09 イ−グル工業株式会社 軸シ−ル装置
JP2879148B2 (ja) 1987-07-07 1999-04-05 サイオス インコーポレイテッド 組換え繊維芽細胞成長因子
JPH0560247A (ja) 1991-08-26 1993-03-09 Nippon Pillar Packing Co Ltd 非接触形メカニカルシール
JP3128023B2 (ja) * 1992-10-30 2001-01-29 トヨタ自動車株式会社 摺動皮膜の形成方法
JPH08173453A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Ntn Corp ハンドピース用転がり軸受装置
JPH09273634A (ja) * 1996-04-05 1997-10-21 Eagle Ind Co Ltd メカニカルシール
JPH1136004A (ja) * 1997-07-18 1999-02-09 Daido Steel Co Ltd 鉄道ポイント用床板及びその製造方法
JPH11130876A (ja) * 1997-10-29 1999-05-18 Kyocera Corp 摺動部材
JP4094176B2 (ja) 1999-07-13 2008-06-04 イーグル工業株式会社 メカニカルシール
DE60024579T2 (de) * 2000-03-08 2006-08-03 Oiles Corp. Harzzusammensetzung für Gleitelement und daraus hergestelltes Gleitelement
JP4141778B2 (ja) * 2002-09-24 2008-08-27 イーグル工業株式会社 摺動部品及びその製造方法
US6895208B2 (en) * 2002-12-12 2005-05-17 Fuji Xerox Co., Ltd. Sliding member for electrophotographic apparatus and fixing device using the same
EP1873429B1 (en) * 2005-04-22 2013-01-23 Eagle Industry Co., Ltd. Mechanical seal device, sliding part, and method of producing the sliding part

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104685272A (zh) * 2012-10-19 2015-06-03 日本伊格尔博格曼有限公司 波纹管密封件
CN105358883A (zh) * 2013-09-27 2016-02-24 伊格尔工业股份有限公司 滑动部件
US9581200B2 (en) 2013-09-27 2017-02-28 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding parts
CN106471295A (zh) * 2014-07-11 2017-03-01 伊格尔工业股份有限公司 机械密封

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Publication number Publication date
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EP1873429A4 (en) 2011-10-12
US8440295B2 (en) 2013-05-14
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