CN101903690B

CN101903690B - 球形环密封件及其制造方法

Info

Publication number: CN101903690B
Application number: CN2008801222223A
Authority: CN
Inventors: 久保田修市; 石田晃一; 松永聪; 佐藤荣治
Original assignee: Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2028-12-15
Also published as: EP2243987A4; RU2451224C2; WO2009078165A1; BRPI0822081A2; EP2243987A1; US20100270754A1; RU2010124638A; BRPI0822081B1; EP2243987B1; JPWO2009078165A1; JP5347971B2; CN101903690A; US8567793B2

Abstract

球形环密封件(39)包括球形环底部件(37)和外层(38)，球形环底部件(37)由圆柱形内表面(33)、局部凸出球形表面(34)和环形端面(35)和(36)限定；以及外层(38)在球形环底部件(37)的局部凸出球形表面(34)上一体地形成。球形环底部件(37)包括由金属丝网制成的加固件(5)和耐热材料(6)，该耐热材料填充加固件(5)的金属丝网的网眼并与加固件(5)以混合形式形成一体。外层(38)包括底层(46)和滑动层(40)，该滑动层(40)由润滑成分构成并在外层中间表面(42)处粘结地一体形成在所述底层(46)上，所述底层(46)包括由金属丝网制成并被压缩的加固件(15)和耐热材料(14)，该耐热材料填充所述加固件(15)的金属丝网的网眼，并与加固件(15)紧密挤压粘结，该底层(46)与部分凸出球形表面(34)一体形成。

Description

球形环密封件及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于汽车排气管的球形管接头内的球形环密封件，以及制造球形环密封件的方法。

背景技术

[专利文献1]JP-A-54-76759

[专利文献2]JP-A-58-34230

[专利文献3]JP-A-06-123362

近些年，在机动车辆中采用包含诸如催化器的废气排放控制装置的排气系统来净化从车辆排放的废气。如图34所示，在后排气型横置发动机的排气系统中，从汽车发动机中排出的废气通常被引导到废气集管500，并通过催化式排气净化器501、排气管502、预燃室503和消音器504从尾管505排放到大气中。上述废气系统中的废气排放控制装置是重型物体。出于该原因，由于废气排放控制装置构成振动系统的质量且会是造成噪声等问题的因素，为了吸收该废气系统的振动，采用通过在废气系统所要求部分处设置例如球形管结构的柔性接头来吸收振动的方法。

发明内容

本发明要解决的问题

用在专利文献1中所述球形管接头内的密封件的优点在于，其是耐热的，与匹配构件的亲合性优良，且其冲击强度显著提高。但是，该密封件的缺点在于，当其在干摩擦条件下经受滑动摩擦时，其经常产生异常摩擦噪声。

作为用于克服上述专利文献1中所述密封件缺点的密封件，本申请人提出专利文献2和专利文献3中描述的密封件。如图35和36所示，这些密封件600中的每个包括球形环底部件605和外层606，所述球形环底部件605由圆柱形内表面601、局部凸出球形表面602和所述局部凸出球形表面602的大直径侧和小直径侧的环形端面603和604限定；所述外层606在所述球形环底部件605的所述局部凸出球形表面602上一体地形成。球形环底部件605包括由金属丝网制成的加固件607和含有膨胀石墨的耐热材料608，所述耐热材料填充加固件607的金属丝网的填充网眼并被压缩成与加固件607以混合形式形成一体。在该外层606中，润滑剂609和耐热材料610以及由金属丝网制成的加固件611被压缩，使得润滑剂609和耐热材料610填充到加固件611的金属丝网网眼内，润滑剂609、耐热材料610和加固件611以混合形式形成一体。该外层606的外表面612形成为光滑表面，在该光滑表面中，由加固件611构成的表面613和由润滑剂609构成的表面614以混合形式存在。

由于上述密封件600的外层606的外表面612形成为光滑表面，在该光滑表面中，由加固件611构成的表面613和由润滑剂609构成的表面614以混合形式存在，因此能够确保与排气管的凹形球形部分(即，与外表面612滑动接触的匹配构件)光滑地滑动。此外，在外表面612与凹形球形部分之间的滑动摩擦中，实现润滑剂609从外表面612到凹形球形部分表面上的转移，从而在该凹形球形部分上形成由润滑剂609构成的润滑膜。同时，即使实现了润滑剂609到凹形球形部分上过量的转移，暴露在外表面612上的加固件611也能以刮削方式显示刮削作用，同时留下适当量的润滑膜。因此，在与匹配构件的滑动摩擦中，与匹配构件的表面上形成的润滑膜的滑动摩擦发生变化，从而有不会产生异常摩擦噪声的优点。

专利文献2和专利文献3中描述的密封件具有上述优点。但是，在无限小摆动和沿轴向的过大输入作为载荷长时间连续施加到这些密封件的情况下，暴露在密封件外层表面上的由金属丝网制成的加固件可能损坏匹配构件的表面并产生磨损，由此损坏匹配构件的表面并使该表面粗糙，并造成密封性的显著下降。此外，伴随着磨损转移，由于沉积在密封件与匹配构件之间摩擦表面上的磨损粉末，摩擦也发生变化，可能致使产生异常摩擦噪声。

通过关注构成与匹配构件摩擦滑动表面的密封件的外层，本发明人发现了耐热材料和加固件之间的根本关系，包括由金属丝网制成的加固构件暴露在密封件外层内的比例、加固件与由膨胀石墨构成的耐热材料之间的粘结程度、以及形成加固件的金属丝网的细金属丝的丝直径。本发明人得到这样的认识：通过改进这些关系可以克服上述问题。

本发明是基于上述认识设计出来的，且其目的是提供这样一种球形环密封件，其能够尽可能防止与匹配构件滑动摩擦的匹配构件的表面的损坏和变粗糙，并尽可能防止密封性的下降和异常摩擦噪声的产生，本发明的目的还有提供一种制造该球形环密封件的方法。

解决问题的方法

一种根据本发明的用在排气管接头中的球形环密封件包括：球形环底部件，所述球形环底部件由圆柱形内表面、局部凸出球形表面和所述局部凸出球形表面的大直径侧和小直径侧的环形端面限定；以及外层，所述外层在该球形环底部件的所述局部凸出球形表面上一体地形成，其中，该球形环底部件包括由金属丝网制成的加固件和含有膨胀石墨的耐热材料，所述耐热材料填充加固件的金属丝网的网眼并被压缩成与加固件以混合形式形成一体，以及其中外层包括底层和滑动层，滑动层由润滑成分构成并在外层中间表面处粘结地一体形成在底层上，该底层包括由金属丝网制成并被压缩的另一加固件和含有另一膨胀石墨的另一耐热材料，所述另一耐热材料填充另一加固件的金属丝网的网眼，并被压缩以与另一加固件紧密挤压结合，并形成与另一加固件的表面在一起的外层中间表面，底层一体形成有局部凹形球形表面，另一加固件的表面以分散形式存在于外层中间表面中，其相对于外层中间表面的整个表面的面积比率为5至35％，暴露在外侧的外层的正面表面由滑动层的光滑表面构成。

根据本发明的球形环密封件，底层的外层中间表面内的另一加固件的表面以分散形式存在，其相对于外层中间表面的整个表面的面积比率为5至35％，由润滑成分构成的滑动层粘结地一体形成在外层中间表面上，且暴露在外侧的外层的正面表面由滑动层的光滑表面构成。因此，在与匹配件的摩擦中，仅能够避免外层的另一加固件局部磨刮匹配件的表面。于是，能够尽可能地防止由于摩擦造成的匹配件表面的损坏和粗糙化，从而能够防止密封性的下降。此外，通过刮削匹配件表面上形成的过量润滑膜的作用，该摩擦使得通过摩擦在匹配件的表面上形成适当厚度的润滑膜。因此，能够尽可能地防止异常摩擦噪声的产生。

在根据本发明的球形环密封件中，球形环底部件和外层的耐热材料含有膨胀石墨和作为氧化抑制剂的0.05至5.00重量％五氧化磷和1.0至16.0重量％的磷酸盐中的至少一个。

含有膨胀石墨和作为氧化抑制剂的五氧化磷和磷酸盐中至少一个的耐热材料，能够提高球形环密封件本身的耐热性和减少氧化损失的特性，并允许在500℃或超过500℃的高温范围内长期使用球形环密封件。

在根据本发明的球形环密封件中，球形环底部件和外层的加固件的金属丝网由通过例如编织或编结细金属丝得到的编织金属丝网和编结金属丝网制成。对用于形成编织和编结金属丝网的细金属丝来说，可适当地使用丝直径0.15至0.32mm范围内的细金属丝，尤其是丝直径为0.15、0.175、0.28和0.32mm的细金属丝。此外，作为球形环底部件和外层的加固件的金属丝网，可使用由同样丝直径的细金属丝制成的编织或编结金属丝网。或者，关于作为用于球形环底部件的加固件的金属丝网，可适当地使用由具有上述范围上限的丝直径，即0.28至0.32mm的细金属丝制成的编织或编结金属丝网，而作为用于外层的加固件的金属丝网，可使用由具有上述范围下限的丝直径，即0.15至0.175mm的细金属丝制成的编织或编结金属丝网。

在根据本发明的球形环密封件中，在较佳实例中形成在外层中间表面上的滑动层的润滑成分由聚四氟乙烯树脂的简单物质构成或包含聚四氟乙烯树脂。在另一较佳实例中，该润滑成分包含70至85重量％的六方氮化硼、0.1至10重量％的氧化硼和5至20重量％的水合氧化铝。在更佳实例中，在含有70至85重量％六方氮化硼、0.1至10重量％氧化硼和5至20重量％水合氧化铝的润滑成分中，对于润滑成分为100份重量来说，所含聚四氟乙烯树脂的比率不大于300份重量或不大于200份重量，较佳地为50至200份重量或50至150份重量。这种润滑成分可通过根据用途适当选择来进行选择。

由这种润滑成分构成的滑动层形成作为球形环密封件的滑动表面的光滑表面，且这种平坦表面能够实现光滑滑动，而不会在与匹配件的滑动中产生异常摩擦噪声。

较佳实例中以上润滑成分中的水合氧化铝选自诸如勃姆石或水铝石的单水合氧化铝、诸如水铝矿和三羟铝石的三水合氧化铝、以及假勃姆石。

一种制造根据本发明的球形环密封件的方法，该球形环密封件用于排气管接头中，并包括球形环底部件和外层，球形环底部件由圆柱形内表面、局部凸出的球形表面、和局部凸出的球形表面的大直径侧和小直径侧的环形端面限定；外层在球形环底部件的局部凸出的球形表面上一体地形成，所述方法包括如下步骤：(a)制备用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料由密度为αMg/m³的膨胀石墨板构成；(b)制备由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，所述金属丝网通过纺织或编结细金属丝获得，将所述用于球形环底部件的加固件叠置在用于球形环底部件的耐热材料上以形成重叠的组件，并将重叠组件缠绕成圆柱形，从而形成管形底部件；(c)将由密度为0.3α至0.6αMg/m³的膨胀石墨板构成的用于外层的耐热材料插入由编织或编结细金属丝得到的金属丝网制成的用于外层的加固件的两层内，并沿其中插入有用于外层的耐热材料的用于外层的加固件的耐热材料厚度方向加压，从而使用于外层的耐热材料和用于外层的加固件彼此挤压粘结，从而使用于外层的耐热材料紧密地填充到用于外层的加固件的金属丝网的网眼内，且用于外层的加固件嵌入用于外层的耐热材料内，由此形成平的复合板件，在该平的复合板件中，用于外层的耐热材料的表面和用于外层的加固件做成彼此平齐，且用于外层的加固件表面和用于外层的耐热材料表面中的用于外层的加固件以分散的形式露出，露出的面积比率为5至35％；(d)用润滑成分涂敷复合板件的表面，在该复合板件中用于外层的耐热材料的表面和用于外层的加固件的表面相互平齐，从而形成外层形成件，在该外层形成件中在该表面上形成润滑成分的涂层；(e)将外层成形件围绕管形底部件的外周表面缠绕，使涂层置于外侧上，以形成圆柱形的预成型件；以及(f)将圆柱形的预成型件配装在模具内芯的外周表面上，将内芯放入模具内，并沿内芯轴向方向将模具内的圆柱形预成型件压缩成形，其中，形成球形环底部件，使得含有膨胀石墨的用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕而提供结构的完整性，其中，外层包括底层和滑动层，该滑动层由润滑成分构成并在外层中间表面处粘结地一体形成在底层上，底层包括由金属丝网制成并被压缩的用于外层的加固件和由膨胀石墨构成的用于外层的耐热材料，该耐热材料填充在用于外层的加固件的金属丝网的网眼内，并被压缩成紧密地挤压粘结到用于外层的加固件，并形成用于外层的加固件的表面以及外层中间表面，底层与局部凹形球形表面形成一体，用于外层的加固件的表面在外层中间表面内以分散形式存在，其在外层中间表面中的面积比率为5至35％，外层的正面表面暴露在由滑动层的光滑表面构成的外侧。

根据制造根据本发明的球形环密封件的方法，将由密度比形成用于球形环底部件的耐热材料的膨胀石墨板的密度低的膨胀石墨板构成的用于外层的耐热材料插入由金属丝网制成的用于外层的加固件的两层内，并将其中插入有这种用于外层的耐热材料的用于外层的加固件沿该耐热材料的厚度方向加压，并由此彼此挤压粘结，从而用于外层的耐热材料紧密地填充在用于外层的加固件的金属丝网的网眼内，且用于外层的加固件嵌入用于外层的耐热材料内。由此能够形成平的复合板件，在该复合板件中，使用于外层的耐热材料的表面与用于外层的加固件的表面相互平齐，彼此平齐的用于外层的加固件的表面和用于外层的耐热板件的表面中用于外层的加固件以分散形式露出，露出的面积比率为5至35％。

在由该复合板件形成的外层中，即使在该复合板件与球形环底部件的部分凹形球形表面形成一体的情况下，加固件也以分散形式存在于其外层中间表面内，其面积比率为5至35％。因此，在与匹配件的摩擦中，仅能够避免外层的加固件局部磨刮匹配件的表面。于是，能够尽可能地防止由于摩擦造成的匹配件表面的损坏和粗糙化，从而能够防止密封性的下降。此外，通过刮削匹配件表面上形成的过量润滑膜的作用，该摩擦使得通过摩擦在匹配件的表面上形成适当厚度的润滑膜。因此，能够尽可能地防止异常摩擦噪声的产生。

在该平的复合板件中，在使用由丝直径为0.28至0.32mm的细金属丝制成的编织金属丝网或编结金属丝网作为用于外层的加固件的金属丝网的情况下，适当地使用加压方法，其中通过例如将金属丝网馈送到具有光滑外周表面的圆柱形辊轮和具有沿轴向设有多个环形凹槽的圆柱形外周面的辊轮之间的间隙内，并随后再将其馈送到具有光滑圆柱形外周表面的另一对圆柱形辊轮之间的间隙内，来实现其中插入有用于外层的耐热板件的用于外层的加固件的沿耐热板件厚度方向的加压。同时，在使用由丝直径为0.15至0.175mm的细金属丝制成的编织金属丝网或编结金属丝网作为用于外层的加固件的金属丝网的情况下，适当地使用加压方法，其中通过例如将金属丝网馈送到具有光滑圆柱形外周表面的至少一对圆柱形辊轮之间的间隙内，来实现其中插入有用于外层的耐热板件的用于外层的加固件的沿耐热板件厚度方向的加压。顺便提及，无需说，即使在使用由丝直径为0.28至0.32mm的细金属丝制成的编织金属丝网和编结金属丝网的情况下，也能采用后一种方法，而且，反过来说，即使在使用丝直径为0.15至0.175mm的细金属丝制成的编织金属丝网和编结金属丝网作为用于外层的加固件的金属丝网的情况下，也能采用前一种方法。

在根据本发明制造球形环密封件的方法中，在较佳实例中，用于球形环底部件的耐热材料的密度α为1.0至1.5Mg/m³，较佳地为1.0至1.2Mg/m³，而用于外层的耐热材料的密度为用于球形环底部件的耐热材料密度的0.3倍至0.6倍，即0.3至0.9Mg/m³，较佳地为0.3至0.6Mg/m³。

在较佳实例中，在上述步骤(c)中得到的平的复合板件的表面粗糙度为5至30μm的算术平均粗糙度Ra。

在由该复合板件形成的外层中，即使在该复合板件与球形环底部件的部分凹形球形表面形成一体的情况下，用于外层的加固件也以分散形式存在于外层的外层中间表面内，其面积比率为5至35％，且外层的外层中间表面的表面粗糙度为5至30μm的算术平均粗糙度Ra。因此，提供这样的优点：尽可能地防止在与匹配件表面的摩擦中与匹配件表面的局部摩擦，由此尽可能地防止匹配件的表面的损坏和粗糙化，于是可使来自球形环密封件与匹配件的摩擦表面的气体泄漏量最少。

在根据本发明的制造球形环密封件的方法中，球形环底部件和外层的耐热材料可含有膨胀石墨和0.05至5.00重量％五氧化磷和1.0至16.0重量％的磷酸盐中的至少一个。涂在复合板件一表面上的润滑成分可以是含有聚四氟乙烯树脂的水性分散体。涂敷在复合板件的一表面上的润滑成分可以是这样一种水性分散体：其中六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶内，在氧化铝溶胶中水合氧化铝颗粒分散地包含在含有酸的作为分散体介质的水中，该分散体的氢离子浓度为2至3，该水性分散体作为固体含量含有70至85重量％的六方氮化硼、0.1至10重量％的氧化硼以及5至20％的水合氧化铝。或者，涂敷在复合板件的一表面上的润滑成分也可以是这样一种水性分散体，其中六方氧化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶内，在氧化铝溶胶中水合氧化铝分散地包含在含有酸的作为分散体介质的水中，该分散体的氢离子浓度为2至3，该水性分散体是这样一种水性分散体，其中在由70至85重量％的六方氮化硼、0.1至10重量％的氧化硼以及5至20％的水合氧化铝构成的润滑成分组分中，相对于100份重量的润滑成分组分，作为固体含量含有不超过300份重量或不超过200份重量的聚四氟乙烯树脂，较佳地为50至200份重量或50至150份重量的聚四氟乙烯树脂。

包含在作为分散体介质的水中的酸可以是硝酸，水合氧化铝可以选自诸如勃姆石或水铝石的单水合氧化铝、诸如水铝矿和三羟铝石的三水合氧化铝以及假勃姆石。

本发明的优点

根据本发明，能够提供这样一种球形环密封件：其能够尽可能防止与匹配构件滑动摩擦时匹配构件的表面的损坏和粗糙，并尽可能防止密封性的下降和异常摩擦噪声的产生，本发明还有提供一种制造该球形环密封件的方法。

实施本发明的最佳方式

下面，参照附图中示出的优选实施例，详细地描述本发明和实施本发明的方式。应该指出的是，本发明不局限于这些实施例。

附图说明

图1是根据本发明一实施例制造的球形环密封件的垂直剖视图；

图2是图1所示球形环密封件的局部放大的解释图；

图3是一解释示意图，其解释在制造根据本发明的球形环密封件过程中形成加固件的方法；

图4是耐热材料在制造根据本发明的球形环密封件过程中的立体图；

图5是一平面图，示出加固件的金属丝网的网眼；

图6是在制造根据本发明的球形环密封件过程中重叠组件的立体图；

图7是在制造根据本发明的球形环密封件过程中管形底部件的平面图；

图8是图7所示管形底部件的垂直剖视图；

图9是解释在制造根据本发明的球形环密封件过程中制造复合板件的过程的示意图；

图10是图9所示制造过程中具有多个环形凹槽的辊子的正视图；

图11是示出耐热材料插入由图9中所示制造过程中由圆柱形编结金属丝网制成的加固件内的状态的解释示意图；

图12是示出图9中所示制造过程中插入加固件内的耐热材料置于圆柱形辊子和具有多个环形凹槽的辊子之间的状态的解释示意图；

图13是示出图9中所示制造过程中插入加固件内的耐热材料在圆柱形辊子和具有多个环形凹槽的辊子之间被加压的状态的解释示意图；

图14是示出图9中所示制造过程中插入加固件内的耐热材料在圆柱形辊子和具有多个环形凹槽的辊子之间被加压之后的状态的解释示意图；

图15是示出图9中所示制造过程中插入加固件内的耐热材料在圆柱形辊子和具有多个环形凹槽的辊子之间被加压之后被一对圆柱形辊子加压的状态的解释示意图；

图16是示出复合板件的解释示意图；

图17是解释在制造根据本发明的球形环密封件过程中制造复合板件的另一过程的示意图；

图18是示出耐热材料插入由图17中所示制造过程中由圆柱形编结金属丝网制成的加固件内的状态的解释示意图；

图19是示出图17中所示制造过程中插入加固件内耐热材料置于一对圆柱形辊子之间的状态的解释示意图；

图20是示出复合板件的解释示意图；

图21是解释在制造根据本发明的球形环密封件过程中制造复合板件的又一过程的示意图；

图22是示出在图21所示的制造过程中插入在加固件内的耐热材料被一对辊轮加压的状态的解释性示意图；

图23是示出加固件的暴露区域暴露在复合板构件的一表面上的比例的图片；

图24是示出加固件的暴露区域暴露在另一复合板构件的一表面上的比例的图片；

图25是示出加固件的暴露区域暴露在根据常规技术通过常规制造方法制造的复合板件的一表面上的比例的图片；

图26是示出根据常规技术制造复合板件的过程的解释性示意图；

图27是示出根据常规技术制造复合板件的过程的另一解释性示意图；

图28是示出根据常规技术制造复合板件的过程的又一解释性示意图；

图29是示出根据常规技术制造复合板件的过程的又一解释性示意图；

图30是示出在制造根据本发明的球形环密封件过程中外层形成件的示意图；

图31是在制造根据本发明的球形环密封件过程中圆柱形预成型件的平面图；

图32是显示在制造根据本发明的球形环密封件过程中将圆柱形预成型件插入到模具内状态的垂直剖视图；

图33是其中含有根据本发明的球形环密封件的排气管球形接头的垂直剖视图；

图34是发动机排气系统的解释性示意图；

图35是常规球形环密封件的解释性示意图；以及

图36是常规球形环密封件的另一解释性示意图。

下面将描述根据本发明的球形环密封件的构成材料，以及制造球形环密封件的方法。

<有关耐热板构件I>

在搅动浓度为98％的浓硫酸的同时，将60％的过氧化氢水溶液添加到浓硫酸内作为氧化剂，则该溶液用作反应溶液。冷却该反应溶液，并保持在10℃温度下，填入颗粒度为30至80目的天然石墨片的粉末，使反应进行30分钟。反应之后，分离开经受过抽吸过滤的酸化石墨粉末，并重复两次清洗操作，在该清洗操作中，在水中搅动酸化石墨粉末达10分钟，然后，经受抽吸过滤，由此，从酸化石墨粉末中充分地除去硫酸含量。然后，充分除去了硫酸含量的酸化石墨粉末在温度达110℃的干燥炉中进行干燥，持续3个小时，且这可用作酸化石墨粉末。

上述酸化石墨粉末在950至1200℃温度下经受热(膨胀)处理达1至10秒而产生热解气，由此，石墨层之间膨胀间隙通过气体压力膨胀而形成膨胀石墨颗粒(膨胀因子：240至300倍)。通过将这些膨胀石墨颗粒滚压成形来制造具有要求厚度的膨胀石墨板，其方法是将膨胀石墨颗粒馈送到双辊轮装置内，将该装置的辊隙调整到要求的辊隙，该膨胀石墨板就可被用作为耐热板构件I。

<有关耐热板构件II和III>

当搅动上述酸化石墨粉末时，将作为磷酸的浓度为84％的正磷酸水溶液和作为磷酸盐的浓度为50％的伯磷酸铝(aluminum primary phosphate)水溶液中的至少一种用甲醇进行稀释得到一种溶液，通过喷溅使该溶液与酸化石墨材料复合，并均匀地搅拌而制备湿的混合物。将该湿混合物在干燥熔炉内保持在120℃的温度下干燥2小时。然后，该干燥混合物在950至1200℃温度下经受热(膨胀)处理达1至10秒而产生热解气，由此，石墨层之间膨胀间隙通过气体压力膨胀而形成膨胀石墨颗粒(膨胀因子：240至300倍)。在此膨胀处理过程中，组分中的正磷酸经受脱水反应而产生五氧化二磷，而对于伯磷酸铝来说，其结构式中的水被解吸收。通过将这些膨胀石墨颗粒滚压成形来制造具有要求厚度的膨胀石墨板，其方法是将膨胀石墨颗粒馈送到双辊轮装置内，将该装置的辊隙调整到要求的辊隙，这些膨胀石墨板分别被用作为耐热板构件II和III。

在这样制造的耐热板件II中含有0.05至5.0重量％的五氧化二磷或1至16重量％的伯磷酸铝，而在耐热板件III中含有0.05至5.00重量％的五氧化二磷或1至16重量％的伯磷酸铝。含有磷酸和磷酸盐中至少一个的膨胀石墨能够在例如500℃下或超过500℃的高温范围内使用，原因是膨胀石墨本身的耐热性得到改进，并赋予它以抑制氧化的作用。这里，作为磷酸来说，除了正磷酸之外，还可使用偏磷酸、聚磷酸、聚偏磷酸(polymetaphosphoric acid)等。就磷酸盐来说，除了伯磷酸铝之外，还可使用伯磷酸锂、仲磷酸锂、伯磷酸钙、仲磷酸钙、仲磷酸铝等。

在上述耐热材料I、II和III中，作为用于球形环底部件的耐热材料I、II和III，在制造球形环密封件时可适当地使用密度为1.0至1.5Mg/m³，较佳地为1.0至1.2Mg/m³的各耐热材料。同时，作为用于外层的耐热材料I、II和III，在制造球形环密封件时可适当地使用密度为用于上述球形环底部件的耐热材料I、II和III的密度的0.3倍至0.6倍的耐热材料，即，密度为0.3至0.9Mg/m³，较佳地为0.3至0.6Mg/m³的耐热材料。

<关于加固件>

就加固件来说，可采用编织金属丝网或编结金属丝网，金属丝网使用一个或多个细金属丝进行编织或编结而形成，细金属丝包括有铁基金属丝，由诸如奥氏体不锈钢SUS304、SUS310S和SUS316、铁素体不锈钢SUS430制成的不锈钢丝，或铁丝(JIS G 3532)或镀锌铁丝(JIS G 3547)，或铜基金属丝、铜镍合金(铜-镍)丝、铜-镍-锌合金(镍黄铜)丝、黄铜丝，或铍铜丝。

对用于形成金属丝网的细金属丝来说，可适当地使用丝直径在0.15至0.32mm范围内的细金属丝，尤其是丝直径为0.15、0.175、0.28和0.32mm的细金属丝。对作为用于球形环底部件的加固件的金属丝网来说，可适当地使用具有上述范围上限丝直径、例如0.28至0.32mm的细金属丝。关于由该丝直径的细金属丝形成的编织金属丝网或编结金属丝网的尺寸，适当地使用示出编结金属丝网的图5中垂直网眼长度为4至6mm或左右和水平网眼长度为3至5mm或左右的金属丝网。此外，关于作为用于外层的加固件的金属丝网，可适当地使用由0.28至0.32mm的细金属丝制成的编织或编结金属丝网，该丝直径与用于形成作为球形环底部件的加固件的金属丝网的细金属丝的丝直径相同，或者由具有上述范围下限丝直径的细金属丝，例如0.15至0.175mm的细金属丝制成的编织或编结金属丝网。关于由该丝直径的细金属丝形成的编织金属丝网或编结金属丝网的尺寸，适当地使用示出编结金属丝网的图5中垂直网眼长度为2.5至3.5mm和水平网眼长度为1.5至2.5mm的金属丝网。

<关于润滑成分>

使用用于形成涂层(滑动层)的润滑成分是这样的形式：(1)作为固体含量含有由聚四氟乙烯树脂(此后简称为“PTFE”)粉末构成的润滑成分的水性分散体；(2)其中六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶内的水性分散体，在该氧化铝溶胶中在含有酸的作为分散体介质的水中分散有水合氧化铝颗粒，且该水性分散体的氢离子浓度为2至3，该水性分散体作为固体含量含有由70至85重量％六方氮化硼、0.1至10重量％氧化硼和5至20重量％水合氧化铝构成的润滑成分；或者(3)作为固体含量含有这样的润滑成分的水性分散体，该润滑成分中，在上述由70至85重量％六方氮化硼、0.1至10重量％氧化硼和5至20重量％水合氧化铝构成的润滑成分中，对于100份重量的该润滑成分，分散地含有不大于300份重量或不大于200份重量的PTFE，较佳地，50至200份重量或50至150份重量的PTFE。

在上述润滑成分(2)中，六方氮化硼在高温范围内特别显现出优秀的润滑特性，且主要组分共计为70至85重量％。在各组分中，氧化硼本身不显现润滑性，但通过包含在构成主要组分的六方氮化硼内，氧化硼就显现出在六方氮化硼内固有的润滑性并在高温范围内特别有利于减小摩擦。此外，其复合量为0.1至10重量％，较佳地为3至5重量％。此外，尽管在各组分中的水合氧化铝本身不显现润滑性，但通过与上述六方氮化硼和氧化硼复合，该水合氧化铝提高润滑成分在耐热材料表面上的粘结力，并显示形成牢固涂层的效果，通过促进六方氮化硼的板形晶体各层之间的滑动，水合氧化铝显现出为六方氮化硼带来润滑性的功能。此外，水合氧化铝的复合量较佳的为5至20重量％，更佳地为7至15重量％。如果水合氧化铝的含量小于5重量％，则对提高上述润滑成分的粘结力没有效果，而如果含量超过20重量％，则在制造过程中水性分散体变得过度粘稠，这将不利于辊涂、涂刷等粘结操作。

此外，在润滑成分(3)中，包含在由70至85重量％六方氮化硼、0.1至10重量％氧化硼和5至20重量％水合氧化铝构成的润滑成分中的PTFE本身具有低摩擦特性，并通过包含在润滑成分中，PTFE改进该润滑成分的低摩擦特性，改善由该润滑成分构成的涂层(滑动层)的低摩擦特性，不会引起在与匹配构件摩擦中的黏滑现象，且由此能够尽可能避免黏滑现象造成的异常摩擦噪声的产生，并显现提高润滑成分形成的延展性的作用。于是，可形成薄膜涂层。

在上述氧化铝溶胶中，含在作为分散体介质的水中的酸用作抗絮凝剂以稳定氧化铝溶胶。就酸来讲，可例举出许多无机酸，例如，盐酸、硝酸、硫酸和氨基磺酸作为优选实例，但硝酸是特别优选的酸。此外，作为氧化铝溶胶，推荐氢离子浓度(pH)为2至3的氧化铝溶胶。如果氢离子浓度小于2，则氧化铝溶胶本身变得不稳定，且如果氢离子浓度超过3，则氧化铝溶胶粘性太高，且氧化铝溶胶容易凝集或变得不稳定。

氧化铝溶胶中的水合氧化铝是一种复合物，其化学组成式可表示为Al₂O₃·nH₂O(在该成分公式中，0＜n＜3)。在此成分公式中，n通常是大于0而小于3的数，较佳地为0.5至2，最好为0.7至1.5或左右。就水合氧化铝来说，可以例举出例如勃姆石(Al₂O₃·H₂O)和水铝石(Al₂O₃·H₂O)的一水合氧化铝(氢氧化氧化铝)，例如，水铝矿(Al₂O₃·3H₂O)和三羟铝石(Al₂O₃·3H₂O)的三水合氧化铝，假勃姆石等。

下面参照附图，来描述制造由上述构成材料组合的球形环密封件的方法。

(第一过程)如图3所示，制造预定宽度为D的带形金属丝网4，先用丝直径为0.15至0.32mm、较佳地为0.28至0.32mm的细金属丝编结成圆柱形，使其网眼尺寸为4至6mm或左右(垂直方向)以及3至5mm或左右(水平方向)(见图5)，从而形成圆柱形的编结金属丝网1，将该金属丝网1通过辊轮2和3之间的辊隙，由此加工出带形的金属丝网4。将带形金属丝网4切割成预定长度L，由此制备用于球形环底部件的加固件5。

(第二过程)如图4所示，制备用于球形环底部件的耐热材料(由耐热材料I、II和III之一构成)6，该耐热材料的密度为1.0至1.5Mg/m³，较佳地为1.0至1.2Mg/m³，其宽度d相对于上述加固件5的宽度D为1.10×D至2.10×D，其长度l相对于上述加固件5的长度L为1.30×L至2.70×L。

(第三过程)其中有耐热材料6和加固件5彼此重叠的重叠组件12，可按如下方法获得：为了确保耐热材料6至少在大直径侧的环形端面35上完全暴露出来，所述端面35是球形环密封件39(见图1)中局部凸出的球形外表面34(见图2)的一个轴向端侧上的环形端面，这将在下文中予以描述，如图6所示，使耐热材料6从加固件5的宽度方向端部7沿宽度方向最多伸出0.1×D至0.8×D，该宽度方向端部7成为局部凸出的球形外表面34的大直径侧的环形端面35。还有，耐热材料6从端部7沿宽度方向的伸出量为δ1，耐热材料6从加固件5的另一宽度向端部8沿宽度方向的伸出量为δ2，则δ1大于δ2，另一宽度向端部8变成局部凸出的球形外表面34的小直径侧的环形端面36。还有，耐热材料6做成从加固件5的一纵向端9沿纵向方向最大伸出0.3×L至1.7×L。此外，加固件5的另一纵向端10和对应于该端10的耐热材料6的纵向端11做成彼此大致一致，且加固件5和耐热材料6的宽度和长度方向做成彼此一致。

(第四过程)如图7所示，将重叠组件12螺旋地缠绕，使耐热材料6置于内侧，使得耐热材料6缠绕有一匝以上，由此形成管形底部件13，其中，耐热材料6暴露在内周缘侧和外周缘侧上。就耐热材料6来说，预先制备一个耐热材料6，其长度l相对于加固件5的长度L为1.30×L至2.70×L，以使管形底部件13内的耐热材料6的缠绕匝数大于加固件5的缠绕匝数。在管形底部件13中，如图8所示，耐热材料6在其一个宽度方向的端侧上，沿着宽度方向从加固件5的一端7伸出δ1，而耐热材料6在其另一个宽度方向的端侧上，沿着宽度方向从加固件5的另一端8伸出δ2。

(第五过程)单独地制备用于外层的耐热材料14(耐热材料I、II和III之一)，其密度为0.3至0.9Mg/m³，较佳地为0.3至0.6Mg/m³。

(第六过程)

<第一方法>将用于外层的耐热材料14连续插入(见图9)由圆柱形编结金属丝网(编结金属丝网网眼尺寸为2.5至3.5mm(垂直)和1.5至2.5mm(水平))构成的用于外层的加固件15内，该圆柱形金属丝网通过由编结机(未示出)连续编结丝直径0.15至0.32mm、较佳地是0.15至0.28mm的细金属丝而得到。其中插入有耐热材料14的加固件15，从其插入开始侧端开始，被馈送到具有光滑圆柱形外周表面的圆柱形辊轮16和其圆柱形外周表面有沿其轴向方向的多个环形凹槽17的辊轮18(见图9和10)之间的辊隙Δ1内，并由此沿该耐热材料14的厚度方向被加压(见图9、11、12、13和14)。有耐热材料14插入其中的加固件15被再馈送(见图9和15)到另一对具有光滑圆柱形外周表面的圆柱形辊轮19和20之间的辊隙Δ2内，并被该另一对圆柱形辊轮19和20加压。因此，形成平的复合板件21(见图16)，在该复合板件21中，用于外层的耐热材料14和用于外层的加固件15彼此挤压粘结，从而用于外层的耐热材料14紧密地填充在用于外层的加固件15的金属丝网的网眼内，且用于外层的加固件15嵌入该用于外层的耐热材料14内，由此形成相互平齐的用于外层的耐热材料14的表面和用于外层的加固件15的表面，并能够露出耐热材料14的表面和加固件15的表面。该平的复合板件21被切割成这样的长度：该长度可围绕管状底部件13的外周表面缠绕一圈。

圆柱形辊轮16和沿轴向方向在其外周表面上有多个环形凹槽17的辊轮18之间的辊隙Δ1较佳地设置成在0.35至0.60mm范围内，且一对辊轮19和20之间的间隙Δ2较佳地设置成在0.45至0.65mm范围内。

<第二方法>如图17至20所示，单独地制备用于外层的耐热材料14(耐热材料I、II和III之一)，其密度为0.3至0.9Mg/m³，较佳地为0.3至0.6Mg/m³。将用于外层的耐热材料14连续插入(见图17)由圆柱形编结金属丝网(编结金属丝网网眼尺寸为2.5至3.5mm(垂直)和1.5至2.5mm(水平))构成的用于外层的加固件15内，该圆柱形金属丝网通过由编结机(未示出)连续编结丝直径0.15至0.32mm、较佳地是0.15至0.28mm的细金属丝而得到。有耐热材料14插入其中的用于外层的加固件15，从其插入开始侧端开始，被馈送到一对具有圆柱形外周表面的圆柱形辊轮16a和18a之间的辊隙Δ1内，并由此沿该耐热材料14的厚度方向被加压(见图18和19)。因此，形成平的复合板件21(见图20)，在该复合板件21中，用于外层的耐热材料14和用于外层的加固件15彼此挤压粘结，从而用于外层的耐热材料14紧密地填充在用于外层的加固件15的金属丝网的网眼内，且用于外层的加固件15嵌入该用于外层的耐热材料14内，由此形成相互平齐的用于外层的耐热材料14的表面和用于外层的加固件15的表面，并能够露出耐热材料14的表面和加固件15的表面。该平的复合板件21被切割成这样的长度：该长度可围绕管状底部件13的外周表面缠绕一圈。

上述一对圆柱形辊轮16a和18a之间的辊隙Δ1较佳地设置成在0.35至0.60mm范围内。应当注意，在上述第二方法中，也可插入这样的步骤：将有耐热材料14插入其中的加固件15再馈送(见图9和15)到上述第一方法中另一对具有光滑圆柱形外周表面的圆柱形辊轮19和20之间的辊隙Δ2内。

<第三方法>如图21至22所示，单独地制备用于外层的耐热材料14(耐热材料I、II和III之一)，该耐热材料的宽度d小于用于外层的加固件(带形金属丝网)的宽度D，且密度为0.3至0.9Mg/m³，较佳地为0.3至0.6Mg/m³，与上述第五过程中得到的用于外层的耐热材料14相同。将由编结丝直径为0.15至0.32mm，较佳地为0.15至0.175mm的细金属丝形成的圆柱形编结金属丝网制成的用于外层的加固件15穿入一对圆柱形辊轮2和3之间的辊隙内，由此制造带形金属丝网4(见图3)。该带形金属丝网4被预先切割成这样的尺寸：该尺寸可围绕管状底部件13的外周表面缠绕一圈。将用于外层的耐热材料14插入该带形金属丝网4内(见图21)。将有用于外层的耐热材料14插入其中的带形金属丝网4馈送到一对圆柱形辊轮16a和18b之间的辊隙Δ1内，并由此沿该用于外层的耐热材料14的厚度方向被加压。因此，形成平的复合板件21(见图22)，在该复合板件21中，用于外层的耐热材料14和用于外层的加固件15彼此挤压粘结，从而用于外层的耐热材料14嵌入由带形金属丝网4制成的用于外层的加固件15的金属丝网的网眼内，由此形成相互平齐的用于外层的耐热材料14的表面和用于外层的加固件15的表面，并能够露出用于外层耐热材料14的表面和用于外层的加固件15的表面。该平的复合板件21被切割成这样的长度：该长度可围绕管状底部件13的外周表面缠绕一圈。

上述一对圆柱形辊轮16b和18b之间的辊隙Δ1较佳地设置成在0.35至0.60mm范围内。应当注意到，该第三方法可包括这样的步骤：将有用于外层的耐热材料14插入其中的带形金属丝网4馈送到另一对具有光滑圆柱形外周表面的圆柱形辊轮19和20之间的辊隙Δ2内，并通过上述第一方法中的圆柱形辊轮19和20对其加压。

<第四方法(未示出)>单独地制备用于外层的耐热材料14(耐热材料I、II和III之一)，该耐热材料的宽度与用于外层的加固件(带形金属丝网)的宽度D相同，且密度为0.3至0.9Mg/m³，较佳地为0.3至0.6Mg/m³，与上述第五过程中得到的用于外层的耐热材料14相同。制备平纺的金属丝网，作为用丝直径为0.15至0.32mm、较佳地为0.15至0.175mm的细金属丝编织形成的编织金属丝网。将由该平纺的金属丝网构成的用于外层的加固件15切割成预定长度和和宽度，由此，制备两个加固件15。将用于外层的上述耐热材料14插入(置于)用于外层的两加固件15之间，并将其组件馈送到一对圆柱形辊轮之间，并由此沿耐热材料14的厚度方向被加压。因此，形成平的复合板件21，在该复合板件21中，用于外层的耐热材料14和用于外层的加固件15彼此挤压粘结，从而用于外层的耐热材料14紧密地填充在由平织金属丝网制成的用于外层的加固件15的金属丝网的网眼内，且用于外层的加固件15嵌入该用于外层的耐热材料14内，由此形成相互平齐的用于外层的耐热材料14的表面和用于外层的加固件15的表面，并能够露出用于外层的耐热材料14的表面和用于外层的加固件15的表面。该平的复合板件21被切割成这样的长度：该长度可围绕管状底部件13的外周表面缠绕一圈。

上述一对圆柱形辊轮之间的辊隙较佳地设置成在0.35至0.60mm范围内。应当注意到，上述第四方法可包括这样的步骤：通过上述第一方法中的圆柱形辊轮19和20将用于外层的耐热材料14和用于外层的加固件15的叠置组件馈送到另一对具有光滑圆柱形外周表面的圆柱形辊轮19和20之间的辊隙Δ2内。

在上述第一、第二、第三和第四方法中的一种中得到的平的复合板件21的一表面51内，与用于外层的耐热材料14的表面52共同露出的用于外层的加固件15的表面41的面积的比率较佳地为复合板件21的一表面51的面积的5至35％。此外，复合板件21的一表面51具有与用于外层的耐热材料14的表面52共同露出的用于外层的加固件15的表面41，该平的复合板件21的表面51的表面粗糙度较佳地为5-30μm的算术平均粗粗糙度Ra。

在复合板件21中，在被圆柱形辊轮16和沿轴向方向在其外周表面上具有多个环形凹槽17的辊轮18加压，并再被一对圆柱形辊轮19和20(上述第一方法)或再被具有光滑圆柱形外周表面的一对圆柱形辊轮16a和18a加压，且在某些情况下再被该对圆柱形辊轮19和20加压(上述第二方法)或通过上述第三和第四方法加压之后，每个用于外层的加固件15的回弹较小。同时，用于外层对耐热材料14的密度较低，密度为0.3至0.9Mg/³(用于球形环底部件的耐热材料6的密度的0.3至0.6倍)。由于这些原因，通过沿耐热材料14的厚度方向的加压过程，用于外层的耐热材料14和用于外层的加固件15被彼此积压粘接，从而用于外层的耐热材料14无间隙地紧密地填充至用于外层的加固件15的金属丝网的网眼内，且用于外层的加固件15嵌入用于外层的耐热材料14内。当加固件15的表面41和耐热材料14的表面52一起暴露在复合板件21的一表面51上时，加固件15的表面41在最终球形环密封件39的外层38的外层中间表面42(见图1和2)内所占面积的比率为5至35％。

此外，在加固件15的表面41以5至35％的面积比率与复合板件21的一表面51中耐热材料14的表面52一起暴露的复合板件21中，复合板件21的表面粗糙度为5至30μm的算术平均粗糙度Ra。

将给出用于外层的加固件15的表面41的暴露表面在复合板件21的一表面51上暴露比率的图像测量结果的说明，以及测量在暴露出用于外层的加固件15的表面41处的复合板件21的一表面51的表面粗糙度的算术平均粗糙度Ra的结果的说明。

使用丝直径为0.15mm的SUS304丝和使用丝直径为0.28mm的SUS304丝制成网眼尺寸为3.5mm(垂直)和1.5mm(水平)的一个圆柱形编结金属丝网，通过使用丝直径为0.15mm的SUS304丝和使用丝直径为0.28mm的SUS304丝制成网眼尺寸为3.5mm(垂直)和1.5mm(水平)的另一圆柱形编结金属丝网。将由膨胀石墨构成且密度为0.3Mg/m³厚度为1.5mm的耐热板件14插入由这些圆柱形编结金属丝网中的每个制成的用于外层的加固件15内，且通过将圆柱形辊轮16和沿轴线方向中其外周表面上有多个环形凹槽17的辊轮18之间的辊隙Δ1设置成0.40mm，并将一对圆柱形辊轮19和20之间的辊隙Δ2设置成0.45mm来制成复合板件21。对于这些复合板件21，通过使用基恩士公司(KeyenceCorporation)制造的图像测量相机CV-3000对与耐热材料14的表面52共同暴露中复合板件21的表面51上的加固件15的表面41的面积比率进行图像测量。此外，对于暴露出加固件15的表面41处的复合板件21的一表面51的算术平均粗糙度Ra，沿复合板件21的宽度和长度方向的60个点测量表面粗糙度，且示出的表面粗糙度为其平均值。

图23是复合板件21的图像测量照片，该复合板件21由使用用丝直径为0.15mm的SUS304细金属丝制成且网眼尺寸为3.5mm(垂直)和1.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网和由膨胀石墨构成且密度为0.3Mg/m³且厚度为1.5mm的耐热板件14制成。用于外层的加固件15的表面41的暴露面积的比率为26.528％。同时，复合板件21的表面51的算术平均粗糙度Ra是8.34μm。

图24是复合板件21的图像测量照片，该复合板件21由使用用丝直径为0.28mm的SUS304细金属丝制成且网眼尺寸为3.5mm(垂直)和1.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网和由膨胀石墨构成且密度为0.3Mg/m³且厚度为1.5mm的耐热板件14制成。用于外层的加固件15的表面41的暴露面积的比率为23.212％。同时，复合板件21的表面51的算术平均粗糙度Ra是10.82μm。

在使用密度为0.3至0.9Mg/m³且厚度为1.30至1.5mm的用于外层的耐热板件14和使用用丝直径为0.15至0.28mm细金属丝制成的用于外层的加固件15的情况下，通过将圆柱形辊轮16和沿轴向在其外周表面上有多个环形凹槽17的辊轮18之间的辊隙Δ1适当地选择成0.35至0.60mm范围内，并将一对圆柱形辊轮19和20之间的辊隙Δ2设置成至0.45至0.65mm范围内而将在复合板件21的一表面51上加固件15的暴露面积比率适当调节成在5至35％的面积比率范围内。

此外，在使用密度为0.3至0.9Mg/m³且厚度为1.30至1.50mm的用于外层的耐热板件14和使用用丝直径为0.15至0.175mm的细金属丝制成的用于外层的加固件15的情况下，可通过将一对圆柱形辊轮16a和18a之间的辊隙Δ1适当地选择成至0.35至0.60mm范围内而将复合板件21的一表面51上加固件15的暴露面积的比率适当调节成在5至35％的面积比率范围内。

应当注意到，图25是通过作为常规技术的上述专利文献3中描述的方法制成的复合板件21a的图像测量照片。将参照图26至29描述制造该复合板件21a的方法。即，通过使用丝直径为0.28mm的奥氏体不锈钢丝，加工出圆柱形的编结金属丝网，其网眼尺寸为4mm(垂直)和3mm(水平)，使该金属丝网通过一对辊轮2和3之间而形成带形的金属丝网4(见图3)。这样形成的金属丝网用作用于外层的加固件5。使用含有0.7重量％的五氧化磷、4.0重量％的伯磷酸铝和膨胀石墨，且密度为1.12Mg/m³厚度为0.4mm耐热材料作为用于外层的耐热材料6。

在单独地制造类似于上述加固件5的圆柱形编织金属丝网之后，制备通过将该圆柱形编织金属丝网穿过辊轮2和3之间而制成的带形金属丝网4，并将用于外层的耐热材料6插入该带形金属丝网4内(见图21和26)。将其组件穿过一对圆柱形辊轮19和20之间，从而形成一体(见图26、27和28)，由此制造其中露出耐热材料6的表面和加固件5的表面的平的复合板件21a(见图29)。在复合板件21a的表面51a内加固件5的表面41a的暴露面积比率为43.339％，且复合板件21a的表面51a的算术平均粗糙度Ra为71.18μm。

(第七过程)制备以下中的一种作为润滑成分：(1)该水性分散体中作为固体含量含有60重量％的由PTFE粉末组成的润滑成分的水性分散体；(2)其中六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶内的水性分散体，在氧化铝溶胶中水合氧化铝颗粒分散地包含在含有酸的作为分散体介质的水中，该分散体的氢离子浓度(pH)为2至3，该水性分散体作为固体含量含有30重量％的润滑成分，该润滑成分由70至85重量％的六方氮化硼、1至10重量％的氧化硼以及5至20％的水合氧化铝组成；以及(3)作为固体含量含有由70至85重量％的六方氮化硼、1至10重量％的氧化硼以及5至20％的水合氧化铝组成的上述润滑成分组分和PTFE粉末的水性分散体，对于100份重量的该润滑成分组分，分散地含有不超过300份重量或不超过200份重量，较佳地为50至200份重量或50至150份重量的PTFE粉末。

将作为固体含量分散地含有60重量％的以上(1)的润滑成分(即由PTFE粉末构成的润滑成分)的水性分散体(60重量％的PTFE和40％重量的水)通过刷涂覆加到通过上述第一、第二、第三和第四方法制成的复合板件21的表面51，并然后使其干燥，由此形成外层形成件23(见图30)，在该外层形成件中形成由该润滑成分构成的涂层22。

或者，将作为固体含量分散地含有30重量％的以上(2)的润滑成分(即70至85重量％的六方氮化硼、1至10重量％的氧化硼以及5至20％的水合氧化铝组成的润滑成分)的水性分散体(35至42.5重量％的六方氮化硼、0.05至5重量％的氧化硼、2.5至10重量％的水合氧化铝和70％重量的水)通过刷涂覆加到复合板件21的表面51，并然后使其干燥，由此形成外层形成件23，在该外层形成件中形成由该润滑成分构成的涂层22。

再或者，将作为固体含量分散地含有35至50重量％的以上(3)的润滑成分(即17.5至56.7重量％的六方氮化硼、0.025至6.7重量％的氧化硼以及1.25至13.3％的水合氧化铝和33.3至75重量％PTFE组成的润滑成分)的水性分散体通过刷涂覆加到复合板件21的表面51，并然后使其干燥，由此形成外层形成件23，在该外层形成件中形成由该润滑成分构成的涂层22。

在上述润滑成分(2)和(3)中，至少使用以下中的一种作为水合氧化铝：例如勃姆石(Al₂O₃·H₂O)和水铝石(Al₂O₃·H₂O)的一水合氧化铝(氢氧化氧化铝)，例如水铝矿(Al₂O₃·3H₂O)和三羟铝石(Al₂O₃·3H₂O)的三水合氧化铝，假勃姆石等。

(第八过程)将由此获得的外层形成构件23围绕管形底部件13的外周缘表面缠绕，使涂层22置于外侧，由此制造出圆柱形的预成型件24(见图31)。

(第九过程)制备如图32所示的模具31，模具在其内表面上具有圆柱形内壁表面25，从圆柱形内壁表面25延续的局部凹形球形表面26，以及从局部凹形球形表面26延续的通孔27，其中，中空的圆柱形部分29和从中空的圆柱形部分29延续的球形环中空部分30形成在其内，台阶形内芯28插入到通孔27内。然后，将圆柱形预成型件24配装到模具31的台阶形内芯28上。

设置在模具31的中空的圆柱形部分29和球形环中空部分30内的圆柱形预成型件24，在98至392N/mm²(1至4吨/cm²)的压力下，沿着内芯轴线方向，经受压缩成形。因此，如图1和2所示，制造出球形环密封件39，其包括球形环底部件37和外层38，该底部件37在其中心部分具有通孔32并由圆柱形内表面33、局部凸出的球形表面34、局部凸出的球形表面34的大直径侧和小直径侧的环形端面35和36限定，外层38在球形环底部件37的局部凸出的球形表面34上一体地形成。

通过该压缩成形过程，球形环底部件37构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料6和用于球形环底部件的加固件5被压缩且彼此缠绕。外层38的正面表面44由粘结地一体形成在外层中间表面42上的润滑成分的滑动层40的光滑表面45构成，该外层中间表面42由用于外层的耐热材料14的表面43和与耐热材料14的表面43平齐的用于外层的加固件15的表面41构成。

在第四步骤中，如果将带形金属丝网4制成的加固件5置于内侧来螺旋地缠绕重叠组件12而形成管形底部件，而不是将耐热材料6置于内侧来螺旋地缠绕重叠组件12，则就有可能制造出其中球形环底部件37的由金属丝网制成的加固件5暴露在圆柱形内表面33上的球形环密封件39。在由金属丝网制成的加固件5暴露中圆柱形内表面33上的该球形环密封件39中，在压配到排气管的外周表面时配装力变大，且该球形环密封件39牢固地固定到排气管的外周表面。

制造出的球形环密封件39包括球形环底部件37和外层38，该底部件由圆柱形内表面33、局部凸出的球形表面34、以及局部凸出的球形表面34的大直径侧和小直径侧的环形端面35和36限定；外层38在球形环底部件37的局部凸出的球形表面34上一体地形成。该球形环底部件37包括由金属丝网制成的加固件5和含有膨胀石墨的耐热材料6，所述耐热材料填充加固件5的网眼并被压缩成与加固件5以混合形式形成一体。该外层38包括底层46和在外层中间表面42处粘结地一体形成在底层46上的润滑成分的滑动层40。该底层46包括由金属丝网制成并被压缩的加固件15和由膨胀石墨构成的耐热材料14以及底层46，该耐热材料填充加固件15的金属丝网的网眼，并被压缩成紧密地挤压粘结到加固件15并具有与加固件15的表面41平齐的表面43并与该表面41一起形成外层中间表面42，底层46与部分凸出球形表面34一体形成。在由该外层38内的加固件15和耐热材料14形成的底层46的外层中间表面42内，该加固件15呈分散形式，其面积比例为5至35％，外层中间表面42的表面粗糙度形成为5至30μm的算术平均粗糙度Ra，且暴露至外侧的外层38的正面表面44由滑动层40的光滑表面45构成。

通过包含到如图33所示的排气管球形接头内，来使用球形环密封件39。即，在如图33所示的排气管球形接头内，凸缘102竖直地设置在连接到发动机侧的上游侧排气管100的外周表面上，并留出管端101。球形环密封件39在形成通孔32的圆柱形内表面33处配装到该管端101上，并用其邻靠凸缘102的大直径侧的环形端面35进行密封。张开部分203一体地具有凹形的球形表面部分201和连接到该凹形的球形表面部分201的凸缘部分202，该张开部分203固定到下游侧的排气管200，该排气管300设置成与上游侧排气管100保持面对面的关系，并连接到消声器侧。凹形球形表面部分201的内表面204与球形环密封件39的外层38内滑动层40的光滑表面45可滑动地接触。

在如图33所示的排气管球形接头内，下游侧的排气管200借助于一对螺栓300和一对盘簧400始终弹性地被推压到上游侧排气管100，每个螺栓300具有固定到凸缘102的一端和插入到张开部分203的凸缘部分202内而布置的另一端，每个盘簧400布置在螺栓300的大头和凸缘部分202之间。排气管球形接头布置成：通过球形环密封件39的外层38的光滑表面45与形成在下游侧排气管200端部处的张开部分203的凹形球形表面部分201的内表面204之间的滑动接触，能够在上游侧和下游侧的排气管100和200内发生相对的角位移。

实施例

接着，根据各实例给出本发明的详细说明。应当注意，本发明并不限于这些实例。

实例1

使用丝直径为0.28mm的一根奥氏体不锈钢丝(SUS304)作为细金属丝，加工出圆柱形的编结金属丝网，其网眼尺寸为4mm(垂直)和5mm(水平)，使该金属丝网通过一对辊轮之间而形成带形的金属丝网。这样形成的金属丝网可用作为球形环底部件的加固件。就耐热材料而言，可使用密度为1.12Mg/m³且厚度为0.4mm的膨胀石墨板。在耐热材料螺旋形地缠绕一个圆周部分之后，将用于球形环底部件的加固件重叠在耐热材料的内侧上，并螺旋形地缠绕其重叠的组件，由此制备管形的底部件，其中，耐热材料位于最外周上。在此管形底部件中，耐热材料的宽度方向两个相对端部分别从用于球形环底部件的加固件沿宽度方向伸出(突出)。

就用于外层的耐热材料而言，可使用密度为0.3Mg/m³且厚度为1.35mm的膨胀石墨板。作为用于外层的加固件，通过使用类似于用于球形环底部件的上述加固件的金属丝的丝直径为0.28mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)连续编结网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网，并将用于外层的耐热材料连续插入圆柱形编结金属丝网内侧内。将由耐热材料插入其中的加固件从该耐热材料的其插入开始端开始，馈送到圆柱形辊轮和沿轴向在其外周表面上有多个环形凹槽的辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ1设置为0.50mm)内，并由此沿该耐热材料的厚度方向加压。将由耐热材料插入其中的加固件再馈送到另一对圆柱形辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ2设置为0.45mm)内并由此加压。因此，形成平的复合板件，其中用于外层的耐热材料和加固件彼此挤压粘结，使得用于外层的耐热材料紧密地填充在加固件的金属丝网的网眼内，且加固件嵌入用于外层的耐热材料内，由此形成彼此平齐的用于外层的耐热材料的表面和加固件的表面，并使加固件的表面和用于外层的耐热材料的表面以分散形式露出。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为26.4％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为19.3μm。

制备氧化铝溶胶作为润滑成分，其中，作为水合氧化铝的勃姆石(单水合氧化铝：Al₂O₃·H₂O)分散地包含在作为分散体介质的水中，水中含有用作抗絮凝剂的硝酸，该水溶液呈现的氢离子浓度(pH)为2。然后制备水性分散体A(24.9重量％六方氮化硼、1.2重量％氧化硼、3.9重量％勃姆石和70重量％水和硝酸)，它是六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在该氧化铝溶胶中的水性分散体，其中，作为固体含量分散地含有30重量％的润滑成分，该润滑成分含有83重量％六方氮化硼、4重量％氧化硼和13重量％勃姆石。

将上述水性分散体A通过刷涂覆加到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面，并使其干燥，由此制造外层形成件，在该外层形成件中在该复合板件的表面上形成由润滑成分构成的固体润滑剂涂层(83重量％的六方氮化硼、4重量％的氧化硼和13重量％的勃姆石)。

上述外层形成构件围绕上述管形底部件的外周表面缠绕，使涂层置于外侧，由此制造圆柱形的预成型件。该圆柱形预成型件配装在图32所示模具的台阶形内芯上，并放置在模具的中空部分内。

设置在模具的中空部分内的圆柱形预成型件在294N/mm²(3吨/cm²)的压力下沿着内芯轴线方向经受压缩成形。这样，可获得球形环密封件，其包括球形环底部件和外层，该底部件具有其中心部分的通孔并由圆柱形内表面、局部凸出的球形表面、以及局部凸出的球形表面的大直径侧和小直径侧的环形端面限定；外层在球形环底部件的局部凸出的球形表面上一体地形成。

通过该压缩成形过程，球形环底部件构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕。球形环底部件由此具有由压缩的金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，以及由膨胀石墨构成的用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩而与该加固件以混合形式一体地形成。外层的正面表面形成由润滑成分涂层构成的滑动层的光滑表面，该润滑成分含有83重量％的六方氮化硼、4重量％的氧化硼和13重量％的勃姆石并在由用于外层的耐热材料的表面和与耐热材料的表面平齐的用于外层的加固件的表面构成的外层中间表面处粘结地一体形成在底层上。

实例2

使用与上述实例1的组成材料类似的组成材料以与实例1相同的方式制造管形底部件。在此管形底部件中，耐热材料的宽度方向两个相对端部分别从加固件沿宽度方向伸出(突出)。

就用于外层的耐热材料而言，可使用类似于上述实例1的膨胀石墨板。作为用于外层的加固件，通过使用丝直径为0.175mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)连续编结网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网，并将用于外层的耐热材料连续插入圆柱形编结金属丝网内侧内。以与上述实例1相同的方式，将由耐热材料插入其中的加固件从该耐热材料的其插入开始端开始，馈送到圆柱形辊轮和沿轴向在其外周表面上有多个环形凹槽的辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ1设置为0.50mm)内，并由此沿该耐热材料的厚度方向加压。将由耐热材料插入其中的加固件再馈送到另一对圆柱形辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ2设置为0.45mm)内并由此加压。因此，形成平的复合板件，其中用于外层的耐热材料和加固件彼此挤压粘结，使得用于外层的耐热材料紧密地填充在加固件的金属丝网的网眼内，且加固件嵌入用于外层的耐热材料内，由此形成彼此平齐的用于外层的耐热材料的表面和加固件的表面，并使加固件的表面和用于外层的耐热材料的表面以分散形式露出。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为23.7％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为12.6μm。

使用水性分散体A(24.9重量％的六方氮化硼、1.2重量％的氧化硼、3.9重量％的勃姆石以及70重量％的水和硝酸)作为润滑成分，通过刷涂将该水性分散体A涂覆到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面，并使其干燥，由此制造外层形成件，在该外层形成件中在该复合板件的表面上形成由润滑成分构成的固体润滑剂涂层(83重量％的六方氮化硼、4重量％的氧化硼和13重量％的勃姆石)。

上述外层形成构件围绕上述管形底部件的外周表面缠绕，使涂层的表面置于外侧，由此制造圆柱形的预成型件。此后，通过类似于上述实例1的压缩成形，可获得球形环密封件，其包括球形环底部件和外层，该底部件具有其中心部分的通孔并由圆柱形内表面、局部凸出的球形表面、以及局部凸出的球形表面的大直径侧和小直径侧的环形端面限定；外层在在球形环底部件的局部凸出的球形表面上一体地形成。

实例3

就用于外层的耐热材料而言，可使用类似于上述实例1的膨胀石墨板。作为用于外层的加固件，通过使用丝直径为0.15mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)连续编结网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网，并将用于外层的耐热材料连续插入圆柱形编结金属丝网内侧内。以与上述实例1相同的方式，将由耐热材料插入其中的加固件从该耐热材料的其插入开始端开始，馈送到圆柱形辊轮和沿轴向在其外周表面上有多个环形凹槽的辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ1设置为0.50mm)内，并由此沿该耐热材料的厚度方向加压。将由耐热材料插入其中的加固件再馈送到另一对圆柱形辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ2设置为0.45mm)内并由此加压。因此，形成平的复合板件，其中用于外层的耐热材料和加固件彼此挤压粘结，使得用于外层的耐热材料紧密地填充在加固件的金属丝网的网眼内，且加固件嵌入用于外层的耐热材料内，由此形成彼此平齐的用于外层的耐热材料的表面和加固件的表面，并使加固件的表面和用于外层的耐热材料的表面以分散形式露出。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为20.4％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为8.34μm。

实例4

使用与上述实例1的组成材料和方法类似的组成材料和类似方法加工出复合板件。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为26.2％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为19.1μm。

制备一种水性分散体B(60重量％PTFE和40重量％水和表面活化剂)作为润滑成分，其中，作为固体含量分散地含有由PTFE粉末组成的60重量％的润滑成分。将该水性分散体B通过刷涂覆加到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面，并使其干燥，由此制造外层形成件，在该外层形成件中在该复合板件的表面上形成由润滑成分构成的固体润滑剂涂层(100重量％的PTFE)。

通过该压缩成形过程，球形环底部件构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕。球形环底部件由此具有由压缩的金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，以及由膨胀石墨构成的用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩而与该加固件以混合形式一体地形成。外层的正面表面形成由润滑成分涂层构成的滑动层的光滑表面，该润滑成分含有100重量％的PTFE并在由用于外层的耐热材料的表面和与耐热材料的表面平齐的用于外层的加固件的表面构成的外层中间表面处粘结地一体形成在底层上。

实例5

就用于外层的耐热材料而言，可使用与上述实例1类似的密度为0.3Mg/m³且厚度为1.35mm的膨胀石墨板。作为用于外层的加固件，通过使用类似于上述实例3的金属丝的丝直径为0.15mm的奥氏体不锈钢丝连续编结网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网，并将用于外层的耐热材料连续插入圆柱形编结金属丝网内侧内。将由耐热材料插入其中的加固件从该耐热材料的其插入开始端开始，馈送到具有光滑圆柱形外周表面的一对圆柱形辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ1设置为.45mm)内，并由此沿该耐热材料的厚度方向加压。因此，形成平的复合板件，其中用于外层的耐热材料和加固件彼此挤压粘结，使得用于外层的耐热材料紧密地填充在加固件的金属丝网的网眼内，且加固件嵌入用于外层的耐热材料内，由此形成彼此平齐的用于外层的耐热材料的表面和加固件的表面，并能够露出加固件的表面和耐热材料的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为20.2％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为8.28μm。

使用类似于上述实例4的水性分散体B(60重量％的PTFE和40重量％的水和表面活性剂)作为润滑成分。将该水性分散体B通过刷涂覆加到上述复合板件的一表面，并使其干燥，由此制造外层形成件，在该外层形成件中在该复合板件的表面上形成由润滑成分构成的固体润滑剂涂层(100重量％的PTFE)。

实例6

使用与上述实例1类似的用于球形环底部件的加固件。就用于球形环底部件的耐热材料而言，可使用膨胀石墨板，其含有4.0重量％的伯磷酸铝和膨胀石墨，具有1.12Mg/m³密度和0.4mm的厚度。在耐热材料螺旋形地缠绕一个圆周部分之后，将用于外层的加固件重叠在耐热材料的内侧上，并螺旋形地缠绕其重叠的组件，由此制备管形的底部件，其中，耐热材料位于最外周上。在此管形底部件中，耐热材料的宽度方向两个相对端部分别从用于球形环底部件的加固件沿宽度方向伸出(突出)。

就用于外层的耐热材料而言，可使用膨胀石墨板，其含有4.0重量％的伯磷酸铝和膨胀石墨，具有.3Mg/m³密度和1.35mm的厚度。作为用于外层的加固件，通过使用类似于上述实例1的金属丝的丝直径为0.28mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)连续编结网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网，并将用于外层的耐热材料连续插入圆柱形编结金属丝网内侧内。此后，在类似于上述实例1的方法的方法中，形成平的复合板件，在该复合板件中，使用于外层的耐热材料的表面和用于外层的加固件的表面相互平齐，并露出加固件的表面和耐热材料的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为26.6％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为19.6μm。

制备上述实例1中使用的水性分散体A(24.9重量％的六方氮化硼、1.2重量％的氧化硼、3.9％的勃姆石和70重量％的水和硝酸)和上述实例4中使用的水性分散体B(60重量％的PTFE和40重量％的水和表面活化剂)作为润滑成分。将这些水性分散体A和B以A∶B＝70∶30的比例混合，由此制备水性分散体C(17.43重量％的六方氮化硼、0.84重量％的氧化硼、2.73重量％的勃姆石、18重量％的PTFE和61重量％的水、硝酸和表面活化剂)，其中作为固体含量分散地含有39重量％的润滑成分，该润滑成分含有44.7重量％的六方氮化硼、2.1重量％的氧化硼、7重量％的勃姆石和46.2重量％的PTFE。

用刷涂将上述水性分散体C涂覆到上述复合板件的一个表面上，并让其干燥，由此形成外层形成件，在该外层形成件中，在该复合板件的表面上形成由该润滑成分构成的固体润滑剂的涂层(44.7重量％六方氮化硼、2.1重量％氧化硼、7重量％勃姆石和46.2重量％PTFE)。

通过该压缩成形过程，球形环底部件构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕。球形环底部件由此具有由压缩的金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，以及由膨胀石墨构成的用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩而与该加固件以混合形式一体地形成。外层的正面表面形成由润滑成分涂层构成的滑动层的光滑表面，该润滑成分含有44.7重量％的六方氮化硼、2.1重量％的氧化硼、7重量％的勃姆石和46.2重量％的PTFE并在由用于外层的耐热材料的表面和与耐热材料的表面平齐的用于外层的加固件的表面构成的外层中间表面处粘结地一体形成在底层上。

实例7

使用与上述实例1类似的用于球形环底部件的加固件。就用于球形环底部件的耐热材料而言，可使用类似于上述实例6的膨胀石墨板，即含有4.0重量％的伯磷酸铝和膨胀石墨，并具有1.12Mg/m³密度和0.4mm的厚度的膨胀石墨板。在耐热材料螺旋形地缠绕一个圆周部分之后，将用于外层的加固件重叠在耐热材料的内侧上，并螺旋形地缠绕其重叠的组件，由此制备管形的底部件，其中，耐热材料位于最外周上。在此管形底部件中，耐热材料的宽度方向两个相对端部分别从用于球形环底部件的加固件沿宽度方向伸出(突出)。

就用于外层的耐热材料而言，可使用类似于上述实例6的膨胀石墨板。作为用于外层的加固件，通过使用类似于上述实例3的金属丝的丝直径为0.15mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)连续编结网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网，并将用于外层的耐热材料连续插入圆柱形编结金属丝网内侧内。此后，在类似于上述实例5的方法的方法中，形成平的复合板件，在该复合板件中，使用于外层的耐热材料的表面和用于外层的加固件的表面相互平齐，并露出加固件的表面和耐热材料的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为20.4％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为8.32μm。

作为润滑成分，使用类似于上述实例6的水性分散体C。用刷涂将水性分散体C涂覆到上述复合板件的一个表面上，并让其干燥，由此形成外层形成件，在该外层形成件中，在该复合板件的表面上形成由该润滑成分构成的固体润滑剂的涂层(44.7重量％六方氮化硼、2.1重量％氧化硼、7重量％勃姆石和46.2重量％PTFE)。

实例8

使用与上述实例1类似的用于球形环底部件的加固件。就用于球形环底部件的耐热材料而言，可使用膨胀石墨板，其含有0.7重量％的五氧化二磷、4.0重量％的伯磷酸铝和膨胀石墨，具有1.12Mg/m³密度和0.4mm的厚度。在耐热材料螺旋形地缠绕一个圆周部分之后，将用于外层的加固件重叠在耐热材料的内侧上，并螺旋形地缠绕其重叠的组件，由此制备管形的底部件，其中，耐热材料位于最外周上。在此管形底部件中，耐热材料的宽度方向两个相对端部分别从用于球形环底部件的加固件沿宽度方向伸出(突出)。

就用于外层的耐热材料而言，可使用膨胀石墨板，其含有0.7重量％的五氧化二磷、4.0重量％的伯磷酸铝和膨胀石墨，具有0.3Mg/m³密度和1.35mm的厚度。作为用于外层的加固件，使用类似于上述实例1的用于外层的加固件。此后，在类似于上述实例1的方法的方法中，形成平的复合板件，在该复合板件中，使用于外层的耐热材料的表面和用于外层的加固件的表面相互平齐，并露出加固件的表面和耐热材料的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为26.6％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为19.6μm。

制备上述实例1中使用的水性分散体A(24.9重量％的流放氮化硼、1.2重量％的氧化硼、3.9％的勃姆石和70重量％的水和硝酸)和上述实例4中使用的水性分散体B(60重量％的PTFE和40重量％的水和表面活化剂)作为润滑成分。将水性分散体A和B以A∶B＝65.5∶34.5的比例混合，由此制备水性分散体D(16.3重量％的六方氮化硼、0.8重量％的氧化硼、2.5重量％的勃姆石、20.7重量％的PTFE和59.7重量％的水、硝酸和表面活化剂)，其中作为固体含量分散地含有40.3重量％的润滑成分，该润滑成分含有44.4重量％的六方氮化硼、2重量％的氧化硼、6.2重量％的勃姆石和51.4重量％的PTFE。

通过刷涂将上述水性分散体D涂覆到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面。使该水性分散体D干燥，由此形成外层形成件，在该外层形成件中在复合板件的表面上形成由该润滑成分构成的固体润滑剂的涂层(40.4重量％的六方氮化硼、2重量％的氧化硼、6.2重量％的勃姆石和51.4重量％的PTFE)。

通过该压缩成形过程，球形环底部件构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕。球形环底部件由此具有由压缩的金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，以及由膨胀石墨构成的用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩而与该加固件以混合形式一体地形成。外层的正面表面形成由润滑成分涂层构成的滑动层的光滑表面，该润滑成分含有40.4重量％的六方氮化硼、2重量％的氧化硼、6.2重量％的勃姆石和51.4重量％的PTFE并在由用于外层的耐热材料的表面和与耐热材料的表面平齐的用于外层的加固件的表面构成的外层中间表面处粘结地一体形成在底层上。

实例9

使用与上述实例1类似的用于球形环底部件的加固件。就用于球形环底部件的耐热材料而言，可使用类似于上述实例8的膨胀石墨板。在耐热材料螺旋形地缠绕一个圆周部分之后，将用于外层的加固件重叠在耐热材料的内侧上，并螺旋形地缠绕其重叠的组件，由此制备管形的底部件，其中，耐热材料位于最外周上。在此管形底部件中，耐热材料的宽度方向两个相对端部分别从用于球形环底部件的加固件沿宽度方向伸出(突出)。

就用于外层的耐热材料而言，可使用类似于上述实例8的膨胀石墨板。作为用于外层的加固件，使用类似于上述实例3的用于外层的加固件。在类似于上述实例5的方法的方法中，形成平的复合板件，在该复合板件中，使用于外层的耐热材料的表面和用于外层的加固件的表面相互平齐，并露出加固件的表面和耐热材料的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为20.6％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为8.6μm。

作为润滑成分，使用上述实例8中所用的水性分散体D。用刷涂将水性分散体D涂覆到上述复合板件的一个表面上，并让其干燥，由此形成外层形成件，在该外层形成件中，在该复合板件的表面上形成由该润滑成分构成的固体润滑剂的涂层(40.4重量％六方氮化硼、2重量％氧化硼、6.2重量％勃姆石和51.4重量％PTFE)。

实例10

就用于外层的耐热材料而言，可使用类似于上述实例8的膨胀石墨板。作为用于外层的加固件，使用类似于上述实例1的用于外层的加固件。在类似于上述实例1的方法的方法中，形成平的复合板件，在该复合板件中，使用于外层的耐热材料的表面和用于外层的加固件的表面相互平齐，并露出加固件的表面和耐热材料的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为26.4％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为19.2μm。

制备上述实例1中使用的水性分散体A(24.9重量％的流放氮化硼、1.2重量％的氧化硼、3.9％的勃姆石和70重量％的水和硝酸)和上述实例4中使用的水性分散体B(60重量％的PTFE和40重量％的水和表面活化剂)作为润滑成分。将水性分散体A和B以A∶B＝50∶50的比例混合，由此制备水性分散体E(12.45重量％的六方氮化硼、0.6重量％的氧化硼、1.95重量％的勃姆石、30重量％的PTFE和55重量％的水、硝酸和表面活化剂)，其中作为固体含量分散地含有45重量％的润滑成分，该润滑成分含有27.7重量％的六方氮化硼、1.3重量％的氧化硼、4.3重量％的勃姆石和66.7重量％的PTFE。

通过刷涂将上述水性分散体E涂覆到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面。使该水性分散体D干燥，由此形成外层形成件，在该外层形成件中在复合板件的表面上形成由该润滑成分构成的固体润滑剂的涂层(27.7重量％的六方氮化硼、1.3重量％的氧化硼、4.3重量％的勃姆石和66.7重量％的PTFE)。

通过该压缩成形过程，球形环底部件构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕。球形环底部件由此具有由压缩的金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，以及由膨胀石墨构成的用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩而与该加固件以混合形式一体地形成。外层的正面表面形成由润滑成分涂层构成的滑动层的光滑表面，该润滑成分含有27.7重量％的六方氮化硼、1.3重量％的氧化硼、4.3重量％的勃姆石和66.7重量％的PTFE并在由用于外层的耐热材料的表面和与耐热材料的表面平齐的用于外层的加固件的表面构成的外层中间表面处粘结地一体形成在底层上。

实例11

就用于外层的耐热材料而言，可使用类似于上述实例8的膨胀石墨板。作为用于外层的加固件，使用类似于上述实例3的用于外层的加固件。此后，在类似于上述实例5的方法的方法中，形成平的复合板件，在该复合板件中，使用于外层的耐热材料的表面和用于外层的加固件的表面相互平齐，并露出加固件的表面和耐热材料的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为20.3％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为8.3μm。

作为润滑成分，使用类似于上述实例10的水性分散体E。用刷涂将水性分散体E涂覆到上述复合板件的一个表面上，并让其干燥，由此形成外层形成件，在该外层形成件中，在该复合板件的表面上形成由该润滑成分构成的固体润滑剂的涂层(27.7重量％六方氮化硼、1.3重量％氧化硼、4.3重量％勃姆石和66.7重量％PTFE)。

实例12

就用于外层的耐热材料而言，可使用类似于上述实例8的膨胀石墨板。作为用于外层的加固件，使用类似于上述实例1的用于外层的加固件。在类似于上述实例1的方法的方法中，形成平的复合板件，在该复合板件中，使用于外层的耐热材料的表面和用于外层的加固件的表面相互平齐，并露出加固件的表面和耐热材料的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为26.5％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为19.4μm。

制备上述实例1中使用的水性分散体A(24.9重量％的流放氮化硼、1.2重量％的氧化硼、3.9％的勃姆石和70重量％的水和硝酸)和上述实例4中使用的水性分散体B(60重量％的PTFE和40重量％的水和表面活化剂)作为润滑成分。将水性分散体A和B以A∶B＝40∶60的比例混合，由此制备水性分散体D(9.96重量％的六方氮化硼、0.48重量％的氧化硼、1.56重量％的勃姆石、36重量％的PTFE和52重量％的水、硝酸和表面活化剂)，其中作为固体含量分散地含有48重量％的润滑成分，该润滑成分含有20.8重量％的六方氮化硼、1.0重量％的氧化硼、3.2重量％的勃姆石和75重量％的PTFE。

通过刷涂将上述水性分散体F覆加到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面。使该水性分散体D干燥，由此形成外层形成件，在该外层形成件中在复合板件的表面上形成由该润滑成分构成的固体润滑剂的涂层(20.8重量％的六方氮化硼、1.0重量％的氧化硼、3.2重量％的勃姆石和75重量％的PTFE)。

通过该压缩成形过程，球形环底部件构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕。球形环底部件由此具有由压缩的金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，以及由膨胀石墨构成的用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩而与该加固件以混合形式一体地形成。外层的正面表面形成由润滑成分涂层构成的滑动层的光滑表面，该润滑成分含有20.8重量％的六方氮化硼、1.0重量％的氧化硼、3.2重量％的勃姆石和75重量％的PTFE并在由用于外层的耐热材料的表面和与耐热材料的表面平齐的用于外层的加固件的表面构成的外层中间表面处粘结地一体形成在底层上。

实例13

作为润滑成分，使用类似于上述实例12的水性分散体F。用刷涂将水性分散体F涂覆到上述复合板件的一个表面上，并让其干燥，由此形成外层形成件，在该外层形成件中，在该复合板件的表面上形成由该润滑成分构成的固体润滑剂的涂层(20.8重量％六方氮化硼、1.0重量％氧化硼、3.2重量％勃姆石和75重量％PTFE)。

实例14

使用丝直径为0.28mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)作为细金属丝，加工出圆柱形的编结金属丝网，其网眼尺寸为4mm(垂直)和5mm(水平)，使该金属丝网通过一对辊轮之间而形成带形的金属丝网。这样形成的金属丝网可用作为球形环底部件的加固件。就用于球形环底部件的耐热材料而言，可使用耐热板件，其含有0.7重量％的五氧化二磷、4.0重量％的伯磷酸铝和膨胀石墨，具有1.12Mg/m³密度和0.4mm的厚度。在耐热板件螺旋形地缠绕一个圆周部分之后，将加固件重叠在耐热板件的内侧上，并螺旋形地缠绕其重叠的组件，由此制备管形的底部件，其中，耐热板件位于最外周上。在此管形底部件中，耐热板件的宽度方向两个相对端部分别从加固件沿宽度方向伸出。

就用于外层的耐热材料而言，可使用耐热板件，其含有0.7重量％的五氧化二磷、4.0重量％的伯磷酸铝和膨胀石墨，具有0.3Mg/m³密度和1.35mm的厚度。作为用于外层的加固件，通过使用与用于球形环底部件的上述加固件的金属丝相同的丝直径为0.28mm的奥氏体不锈钢丝连续编结网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网，并将用于外层的耐热板件连续插入圆柱形编结金属丝网内侧内。将由耐热板件插入其中的加固件从该耐热板件的其插入开始端开始，馈送到圆柱形辊轮和沿轴向在其外周表面上有多个环形凹槽的辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ1设置为0.50mm)内，并由此加压。将由耐热板件插入其中的加固件再馈送到另一对圆柱形辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ2设置为0.45mm)内并由此加压。因此，形成平的复合板件，其中用于外层的耐热板件和加固件彼此挤压粘结，使得用于外层的耐热板件紧密地填充在加固件的金属丝网的网眼内，且加固件嵌入用于外层的耐热板件内，由此形成彼此平齐的用于外层的耐热板件的表面和加固件的表面，并能够露出加固件的表面和用于外层的耐热板件的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为26.4％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为19.3μm。

制备水性分散体(43重量％六方氮化硼、2重量％氧化硼、5重量％勃姆石和50重量％水)作为润滑成分，该水性分散体是六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶中的水性分散体，在该氧化铝溶胶中，作为水合氧化铝的勃姆石(单水合氧化铝：Al₂O₃·H₂O)颗粒分散地包含在含有硝酸的水(分散体介质)中，该水性分散体的氢离子浓度(pH)为2。在该水性分散体中，作为固体含量分散地含有50重量％的润滑成分，该润滑成分中含有86重量％六方氮化硼、4重量％氧化硼和10重量％勃姆石。

通过刷涂将该水性分散体涂覆到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面，重复三遍涂敷操作，并使其在100℃的温度下干燥。由此形成外层形成件，在该外层形成件中在复合板件的一表面上形成该润滑成分的涂层(86重量％的六方氮化硼、4重量％的氧化硼、10重量％的勃姆石)。

上述外层形成构件围绕上述管形底部件的外周表面缠绕，使涂层的表面置于外侧，由此制造圆柱形的预成型件。该圆柱形预成型件配装在图26所示模具的台阶形内芯上，并放置在模具的中空部分内。

设置在模具的中空部分内的圆柱形预成型件在3吨/cm²(294N/mm²)的压力下沿着内芯轴线方向经受压缩成形。这样，可获得球形环密封件，其包括球形环底部件和外层，该底部件具有其中心部分的通孔并由圆柱形内表面、局部凸出的球形表面、以及局部凸出的球形表面的大直径侧和小直径侧的环形端面限定；外层在球形环底部件的局部凸出的球形表面上一体地形成。

通过该压缩成形过程，球形环底部件构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕。球形环底部件由此具有由压缩的金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，以及由膨胀石墨构成的用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩而与该加固件以混合形式一体地形成。外层的正面表面形成滑动层的光滑表面，该滑动层由润滑成分涂层构成并在由用于外层的耐热材料的表面和与耐热材料的表面平齐的用于外层的加固件的表面构成的外层中间表面处粘结地一体形成在底层上。

实例15

以与上述实例14中相同的方式，制造管状底部件。在此管形底部件中，耐热板件的宽度方向两个相对端部分别从加固件沿宽度方向伸出。

就用于外层的耐热板件而言，可使用类似于上述实例14的耐热板件。作为用于外层的加固件，通过使用丝直径为0.175mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)连续编结网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网，并将用于外层的耐热板件连续插入圆柱形编结金属丝网内侧内。将由耐热板件插入其中的加固件从该耐热板件的其插入开始端开始，馈送到圆柱形辊轮和沿轴向在其外周表面上有多个环形凹槽的辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ1设置为0.50mm)内，并由此加压。将由耐热板件插入其中的加固件再馈送到另一对圆柱形辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ2设置为0.45mm)内并由此加压。因此，形成平的复合板件，其中用于外层的耐热板件和加固件彼此挤压粘结，使得用于外层的耐热板件紧密地填充在加固件的金属丝网的网眼内，且加固件嵌入用于外层的耐热板件内，由此形成彼此平齐的用于外层的耐热板件的表面和加固件的表面，并能够露出加固件的表面和用于外层的耐热板件的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为23.7％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为12.6μm。

使用与上述实例14的水性分散体类似的水性分散体(43重量％六方氮化硼、2重量％氧化硼、5重量％勃姆石和50重量％水)作为润滑成分。通过刷涂将该水性分散体涂覆到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面，重复三遍涂敷操作，并使其在100℃的温度下干燥。由此形成外层形成件，在该外层形成件中在复合板件的一表面上形成该润滑成分的涂层(86重量％的六方氮化硼、4重量％的氧化硼、10重量％的勃姆石)。

此后，以与上述实例14中相同的方式，可获得球形环密封件，其包括球形环底部件和外层，该底部件具有其中心部分的通孔并由圆柱形内表面、局部凸出的球形表面、以及局部凸出的球形表面的大直径侧和小直径侧的环形端面限定；外层在在球形环底部件的局部凸出的球形表面上一体地形成。

实例16

就用于外层的耐热板件而言，可使用类似于上述实例14的耐热板件。作为用于外层的加固件，通过使用丝直径为0.15mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)连续编结网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形编结金属丝网，并将用于外层的耐热板件连续插入圆柱形编结金属丝网内侧内。将由耐热板件插入其中的加固件从该耐热板件的其插入开始端开始，馈送到圆柱形辊轮和沿轴向在其外周表面上有多个环形凹槽的辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ1设置为0.50mm)内，并由此加压。将由耐热板件插入其中的加固件再馈送到另一对圆柱形辊轮之间的辊隙(该辊隙Δ2设置为0.45mm)内并由此加压。因此，形成平的复合板件，其中用于外层的耐热板件和加固件彼此挤压粘结，使得用于外层的耐热板件紧密地填充在加固件的金属丝网的网眼内，且加固件嵌入用于外层的耐热板件内，由此形成彼此平齐的用于外层的耐热板件的表面和加固件的表面，并能够露出加固件的表面和用于外层的耐热板件的表面。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为20.4％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为8.34μm。

实例17

以与上述实例14中相同的方式，制造管状底部件。在此管形底部件中，耐热板件的宽度方向两个相对端部分别从加固件沿宽度方向伸出。此外，使用与上述实例14的材料和方法类似的材料和类似方法加工出平的复合板件。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为25.64％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为20.1μm。

制备水性分散体(43重量％六方氮化硼、2重量％氧化硼、5重量％勃姆石和50重量％水)作为润滑成分，该水性分散体是六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶中的水性分散体，在该氧化铝溶胶中，作为水合氧化铝的勃姆石(单水合氧化铝：Al₂O₃·H₂O)颗粒分散地包含在含有硝酸的水(分散体介质)，该水性分散体的氢离子浓度(pH)为2。在该水性分散体中，作为固体含量分散地含有50重量％的润滑成分，该润滑成分中含有86重量％六方氮化硼、4重量％氮化硼和10重量％勃姆石。此外，制备另一种水性分散体，在该另一种水性分散体中作为固体含量含有50重量％的由PTFE粉末组成的润滑成分。将这些水性分散体混合，由此制备其中作为固体含量分散地含有由43重量％的六方氮化硼、50重量％的PTFE、2重量％的氧化硼、5重量％的勃姆石构成的50重量％的润滑成分的水性分散体(21.5重量％的六方氮化硼、25重量％的PTFE、1重量％的氧化硼、2.5重量％的勃姆石、和150量％的水)。

通过刷涂将该水性分散体覆加到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面，重复三遍涂敷操作，并使其在100℃的温度下干燥。由此形成外层形成件，在该外层形成件中在复合板件的一表面上形成该润滑成分的涂层(43重量％的六方氮化硼、50重量％的PTFE、2重量％的氧化硼、5重量％的勃姆石)。

实例18

以与上述实例14中相同的方式，制造管状底部件。在此管形底部件中，耐热板件的宽度方向两个相对端部分别从加固件沿宽度方向伸出。此外，使用与上述实例15的材料和方法类似的材料和类似方法加工出平的复合板件。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为23.6％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为19.7μm。

使用与上述实例17的水性分散体类似的水性分散体(21.5重量％六方氮化硼、25重量％的PTFE、1重量％的氧化硼、2.5重量％勃姆石和50重量％水)作为润滑成分。通过刷涂将该水性分散体涂覆到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面，重复三遍涂敷操作，并使其在100℃的温度下干燥。由此形成外层形成件，在该外层形成件中在复合板件的一表面上形成该润滑成分的涂层(43重量％的六方氮化硼、50重量％的PTFE、2重量％的氧化硼、5重量％的勃姆石)。

实例19

以与上述实例14中相同的方式，制造管状底部件。在此管形底部件中，耐热板件的宽度方向两个相对端部分别从加固件沿宽度方向伸出。此外，使用与上述实例16的材料和方法类似的材料和类似方法加工出平的复合板件。在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为21.2％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为10.1μm。

使用与上述实例17的水性分散体类似的水性分散体(21.5重量％六方氮化硼、25重量％的PTFE、1重量％的氧化硼、2.5重量％勃姆石和50重量％水)作为润滑成分。通过刷涂将该水性分散体覆加到被具有环形凹槽的上述辊轮加压过的上述复合板件的表面，重复三遍涂敷操作，并使其在100℃的温度下干燥。由此形成外层形成件，在该外层形成件中，在复合板件的一表面上形成该润滑成分的涂层(43重量％的六方氮化硼、50重量％的PTFE、2重量％的氧化硼、5重量％的勃姆石)。

对比实例1

使用与上述实例1的类似的且丝直径为0.28mm的奥氏体不锈钢丝作为细金属丝，加工出圆柱形的编结金属丝网，其网眼尺寸为4mm(垂直)和3mm(水平)，使该金属丝网通过一对辊轮之间而形成带形的金属丝网。这样形成的金属丝网可用作为球形环底部件的加固件。就用于球形环底部件的耐热材料而言，可使用膨胀石墨板，其含有0.7重量％的五氧化二磷、4.0重量％的伯磷酸铝和膨胀石墨，具有1.12Mg/m³密度和0.4mm的厚度。在耐热材料螺旋形地缠绕一个圆周部分之后，将加固件重叠在耐热材料的内侧上，并螺旋形地缠绕其重叠的组件，由此制备管形的底部件，其中，耐热材料位于最外周上。在此管形底部件中，耐热材料的宽度方向两个相对端部分别从加固件沿宽度方向伸出。

单独地制备类似于上述耐热材料的耐热材料，将其中作为固体含量分散地含有由85重量％的六方氮化硼粉末和15重量％的氧化铝粉末组成的30重量％的润滑成分的水性分散体(25.5重量％的六方氮化硼、4.5重量％的氧化铝和70重量％的水)通过刷涂附加到复合板件的一表面上，将涂敷操作重复三遍，并使其在100℃的温度下干燥。在该耐热材料的一表面上形成该润滑成分的涂层(85重量％的六方氮化硼和15重量％的氧化铝)。

在使用丝直径为0.28mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)形成网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形的编结金属丝网之后，制备通过使该圆柱形编结金属丝网通过辊轮之间而制成的带形的金属丝网。将具有上述涂层的耐热材料插入该带形金属丝网内，并使其组件穿过辊轮之间，从而形成一体，由此制造出在其一表面上以混合形式存在有润滑成分和金属丝网的复合板件。

在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为43.42％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为71.3μm。

围绕上述管形底部件的外周表面缠绕该复合板件，使以混合形式存在有润滑成分的涂层和金属丝网的涂层的表面置于外侧，由此制造圆柱形的预成型件。此后，该圆柱形预成型件在类似于上述实例1的方法中经受压缩成形，由此获得球形环密封件，其包括球形环底部件和外层，该底部件具有其中心部分的通孔并由圆柱形内表面、局部凸出的球形表面、以及局部凸出的球形表面的大直径侧和小直径侧的环形端面限定；外层在在球形环底部件的局部凸出的球形表面上一体地形成。

通过该压缩成形过程，球形环底部件构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕。球形环底部件由此具有由压缩的金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，以及由膨胀石墨构成的用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩而与该加固件以混合形式一体地形成。该外层的正面表面由滑动层的光滑表面构成，在滑动层中，加固件和涂层的润滑成分以混合形式存在。

对比实例2

使用类似于上述对比实例1的材料和方法加工出管形底部件。在此管形底部件中，耐热板件的宽度方向两个相对端部分别从加固件沿宽度方向伸出。

单独地制备类似于上述对比实例1的耐热材料，将水性分散体(10.2重量％的六方氮化硼、18重量％的PTFE、1.8重量％的氧化铝和70重量％的水)通过刷涂附加到耐热材料的一表面上，将涂敷操作重复三遍，并使其在100℃的温度下干燥，在上述水性分散体中作为固体含量分散地含有30重量％的该润滑成分，在该30％的润滑成分(34重量％的六方氮化硼、60重量％的PTFE和6重量％的氧化铝)中，由85重量％的六方氮化硼粉末和15重量％的氧化铝粉末组成的润滑成分设为100份重量，则分散地含有150份重量的PTFE粉末。在该耐热板材的一表面上形成该润滑成分的涂层(34重量％的六方氮化硼和60重量％的PTFE和6重量％的氧化铝)。

在使用丝直径为0.28mm的奥氏体不锈钢丝(SUS304)形成网眼尺寸为3.5mm(垂直)和2.5mm(水平)的圆柱形的编结金属丝网之后，制备通过使该金属丝网通过辊轮之间而制成的带形的金属丝网。将具有上述涂层的耐热材料插入该带形金属丝网内，并使其组件穿过辊轮之间，从而形成一体，由此制造出在其一表面上以混合形式存在有润滑成分和金属丝网的复合板件。

在该复合板件内，与耐热材料的表面一起暴露在该复合板件的一表面上的加固件的表面的暴露面积比率为45.2％，且该表面的算术平均粗糙度Ra为72.6μm。

此后，通过类似于上述对比实例1的压缩成形获得球形环密封件。

通过该压缩成形过程，球形环底部件构造成提供结构的完整性，因为用于球形环底部件的耐热材料和由金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件被压缩且彼此缠绕。球形环底部件由此具有由压缩的金属丝网制成的用于球形环底部件的加固件，以及由膨胀石墨构成的用于球形环底部件的耐热材料，该耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩而与该加固件以混合形式一体地形成。该外层的正面表面由滑动层的光滑表面构成，在滑动层中，耐热材料、加固件和润滑成分以混合形式存在。

接着，将上述实例1至13和对比实例1和2中获得的球形环密封件构造到如图33所示的排气管的球形接头内，通过热剪切输入耐久测试对于匹配件表面的表面粗糙度变化、异常摩擦噪音发生的存在与否、以及气体泄漏量(l/min)进行测试。其结果讨论如下。

<热剪切输入耐久测试的测试条件>

温度(图33所示的张开部分203的表面温度)：300℃

摆动角度：±0.5°

振动频率：25Hz

振动时间：120小时

惯性力：29.4N的重量

使用盘簧的压迫力：588N

(弹簧设定力)

匹配构件(图33所示的张开部分203的材料)：SUS304

匹配件表面的表面粗糙度：十点平均粗糙度(RzJIS)

<测试方法>

固定图33所示的排气管球形接头的一排气管100，并使高温气体循环进入排气管100来将匹配件(图33所示的张开部分203)的表面温度增加到300℃。在匹配件的表面温度达到300℃的时间点，将重量附连到另一排气管200的外周表面，并使排气管200在120小时内以25Hz的振动频率经受±0.5°的摆动，由此通过十点平均粗糙度测量匹配件的表面粗糙度(RzJIS)。

<有关气体泄漏量的测试条件>

使用盘簧的压迫力(弹簧设定力)：980N

摆动角度：±2.5°

振动频率(摆动速度)：5Hz

温度(图33所示的凹形球形表面部分201的外表面的温度)：室温(25℃)至500℃

摆动次数：1,000,000次摆动

匹配构件(图33所示的张开部分203的材料)：SUS304

<测试方法>

当在室温下以5Hz的振动频率持续±2.5°的摆动运动的同时，温度上升到500℃。在温度保持不变的状态下继续该摆动运动，当摆动次数达到1,000,000次时测量气体泄漏量。

<测量气体泄漏量的方法>

关闭图33所示排气管的球形接头上游侧上一排气管100的开口，让干燥空气在0.049Mpa(0.5kgf/cm²)的压力下从另一下游排气管200侧流入，借助于流量计，四次测量从接头部分(球形环密封件39的表面45与张开部分203之间的滑动接触部分，球形环密封件39的圆柱形内表面33与上游排气管100的管端部分101之间的配合部分，以及环形端面35与竖直设置在上游排气管100上的凸缘102之间的邻靠部分)漏出的气体泄漏量，即，(1)测试起始时间期间(开始之前)，(2)250,000次摆动后，(3)500,000次摆动后，以及(4)500,000次摆动后。

<有关异常摩擦噪音存在与否的测试方法>

使用盘簧的压迫力(弹簧设定力)：590N

摆动角度：±4°

振动频率：12Hz

温度(图33所示的凹形球形表面部分302的外表面的温度)：室温(25℃)至500℃

测试次数：1,000,000次

匹配构件(图33所示的张开部分203的材料)：SUS304

<测试方法>

设定12Hz振动频率下的±4°的摆动为一个摆动单元，在室温(25℃)下45,000次摆动之后，在继续摆动运动的同时环境温度(图33所示的凹形球形表面部分302的外表面温度)上升到500℃(在温度上升期间，摆动次数为45,000次)。当环境温度达到500℃时，进行115,000次的摆动。最后，在继续摆动运动的同时使环境温度下降到室温(在温度下降期间，摆动次数为45,000次)。组合的总250,000次摆动设定为一个循环，共进行四个循环。

在上述时间点，即，(1)250,000次摆动，(2)500,000次摆动，(3)750,000次摆动，以及(4)1,000,000次摆动后，按如下方法进行是否发生异常摩擦噪音的评估。

评估模式A：没有发生异常摩擦噪音

评估模式B：使耳朵靠近测试件，稍许地听到异常摩擦噪音。

评估模式C：尽管从固定位置(距离测试件1.5m位置)，由于被生活环境的噪音所覆盖而通常难于感觉到噪音，但从事该测试的人员可感觉该噪音为异常摩擦噪音。

评估模式D：从固定位置处任何人可识别该噪音为异常摩擦噪音(令人不愉快的声音)。

表1至4显示上述测试的结果。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

从表1至4中所示的测试结果可知，根据实例1至13的球形环密封件，在评价匹配件表面的粗糙化、气体泄漏量和异常摩擦噪音方面，优于根据比较实例1和2的球形环密封件。此外，尽管在根据实例14至19的球形环密封件中，未测量测试之后匹配件的表面粗糙度，但气体泄漏量和异常摩擦噪声的评估决不会比根据实例1至13的球形环密封件的差，从而可以推测，能够尽可能地防止测试之后匹配件表面变粗糙。同时，在根据比较实例1和2的球形环密封件中，由于该结构使得用于外层的加固件暴露在与匹配件的表面滑动接触的外层表面上，所以可以推测，用于外层的该加固件在与匹配件的摩擦中损坏匹配件的表面并使其粗糙，使来自球形环密封件的外层表面与匹配件表面之间的摩擦表面的气体泄漏量增加，即来自密封表面的气体泄漏量增加。

如上所述，外层表面由润滑成分的滑动层的光滑表面构成，该滑动层一体地粘结到底层的外层中间表面，该底层由用于外层的耐热材料的表面和与耐热材料的表面平齐的用于外层的加固件构成，因为用于外层的耐热材料和用于外层的加固件彼此挤压粘结，使得用于外层的加固件嵌入用于外层的耐热材料内。因此，能够尽可能地防止在与匹配件的摩擦中匹配件表面的损坏和粗糙化，由此能够防止密封性的下降和异常摩擦噪声的产生。

此外，在根据本发明制造球形环密封件的方法中，将由密度比形成用于球形环底部件耐热材料的膨胀石墨的密度低的膨胀石墨构成的用于外层的耐热材料插入由金属丝网制成的用于外层的加固件的两层内，并将其中插入有这种用于外层的耐热材料的用于外层的加固件沿该耐热材料的厚度方向加压，并由此彼此挤压粘结，从而用于外层的耐热材料紧密地填充在用于外层的加固件的金属丝网的网眼内，且用于外层的加固件嵌入用于外层的耐热材料内。由此能够形成平的复合板件，在该复合板件中，使用于外层的耐热材料的表面与用于外层的加固件的表面相互平齐，彼此平齐的用于外层的加固件的表面和用于外层的耐热板件的表面中用于外层的加固件以分散形式露出，露出的面积比率为5至35％。在由该复合板件形成的外层中，即使在该复合板件与球形环底部件的部分凹形球形表面形成一体，加固件也以分散形式存在于其外层中间表面内的情况下，其面积比率为5至35％。因此，在与匹配件的摩擦中，仅能够避免外层的加固件局部磨刮匹配件的表面。于是，能够尽可能地防止由于摩擦造成的匹配件表面的损坏和粗糙化，从而能够防止密封性的下降。此外，通过刮削匹配件表面上形成的过量润滑膜的作用，该摩擦使得通过摩擦在匹配件的表面上形成适当厚度的润滑膜。因此，能够尽可能地防止异常摩擦噪声的产生。

Claims

1.一种用在排气管接头中的球形环密封件，所述球形环密封件包括：球形环底部件，所述球形环底部件由圆柱形内表面、局部凸出球形表面以及所述局部凸出球形表面的大直径侧和小直径侧的环形端面限定；以及外层，所述外层在所述球形环底部件的所述局部凸出球形表面上一体地形成，

其中，所述球形环底部件包括由金属丝网制成的加固件和含有膨胀石墨的耐热材料，所述耐热材料填充所述加固件的所述金属丝网的网眼并被压缩成与所述加固件以混合形式形成一体，以及

其中所述外层包括底层和滑动层，所述滑动层由润滑成分构成并在外层中间表面处粘结地一体形成在所述底层上，所述底层包括由金属丝网制成并被压缩的另一加固件和含有另一膨胀石墨的另一耐热材料，所述另一耐热材料填充所述另一加固件的所述金属丝网的网眼，并被压缩以与所述另一加固件紧密挤压结合，并形成与所述另一加固件的表面在一起的所述外层中间表面，所述底层一体形成有局部凹形球形表面，所述外层中间表面中的所述另一加固件的表面以分散形式存在，且相对于所述外层中间表面的整个表面的面积比率为5至35％，暴露在外侧的所述外层的正面表面由所述滑动层的光滑表面构成。

2.如权利要求1所述的球形环密封件，其特征在于，所述球形环底部件和所述外层的所述耐热材料包含膨胀石墨以及0.05至5.00重量％五氧化磷和1.0至16.0重量％的磷酸盐中的至少一个。

3.如权利要求1或2所述的球形环密封件，其特征在于，所述润滑成分由聚四氟乙烯树脂构成。

4.如权利要求1或2所述的球形环密封件，其特征在于，所述润滑成分包含70至85重量％的六方氮化硼、0.1至10重量％的氧化硼和5至20重量％的水合氧化铝。

5.如权利要求1或2所述的球形环密封件，其特征在于，所述润滑成分包含：润滑组分，所述润滑组分含有70至85重量%六方氮化硼、0.1至10重量%氧化硼和5至20重量%水合氧化铝；以及对于100份重量的所述润滑组分来说，比率不大于300份重量的聚四氟乙烯树脂。

6.如权利要求1或2所述的球形环密封件，其特征在于，所述润滑成分包含：润滑组分，所述润滑组分含有70至85重量%六方氮化硼、0.1至10重量%氧化硼和5至20重量%水合氧化铝；以及对于100份重量的所述润滑组分来说，比率不大于200份重量的聚四氟乙烯树脂。

7.如权利要求1或2所述的球形环密封件，其特征在于，所述润滑成分包含：润滑组分，所述润滑组分含有70至85重量%六方氮化硼、0.1至10重量%氧化硼和5至20重量%水合氧化铝；以及对于100份重量的所述润滑组分来说，比率为50至200份重量的聚四氟乙烯树脂。

8.如权利要求1或2所述的球形环密封件，其特征在于，所述润滑成分包含：润滑组分，所述润滑组分含有70至85重量%六方氮化硼、0.1至10重量%氧化硼和5至20重量%水合氧化铝；以及对于100份重量的所述润滑组分来说，比率为50至150份重量的聚四氟乙烯树脂。

9.如权利要求4所述的球形环密封件，其特征在于，

所述水合氧化铝选自单水合氧化铝、三水合氧化铝、以及假勃姆石。

10.如权利要求9所述的球形环密封件，其特征在于，单水合氧化铝包括勃姆石或水铝石，所述三水合氧化铝包括水铝矿或三羟铝石。

11.一种制造球形环密封件的方法，所述球形环密封件用在排气管接头中，并包括：球形环底部件，所述球形环底部件由圆柱形内表面、局部凸出的球形表面以及所述局部凸出的球形表面的大直径侧和小直径侧的环形端面限定；以及外层，所述外层在所述球形环底部件的所述局部凸出的球形表面上一体地形成，所述方法包括如下步骤：

（a）制备用于所述球形环底部件的耐热材料，所述耐热材料由密度为α的膨胀石墨板构成；

（b）制备由金属丝网制成的用于所述球形环底部件的加固件，所述金属丝网通过纺织或编结细金属丝获得，将用于所述球形环底部件的所述加固件叠置在用于所述球形环底部件的所述耐热材料板构件上以形成重叠组件，并将所述重叠组件缠绕成圆柱形，从而形成管形底部件；

（c）将由密度为0.3α至0.6α的膨胀石墨板构成的用于所述外层的耐热材料插入由编织或编结细金属丝得到的金属丝网制成的用于所述外层的加固件的两层内，并沿其中插入有用于所述外层的所述耐热材料的用于所述外层的所述加固件的所述耐热材料厚度方向加压，从而使用于所述外层的所述耐热材料和用于所述外层的所述加固件彼此挤压粘结，从而使用于所述外层的所述耐热材料紧密地填充到用于所述外层的所述加固件的所述金属丝网的网眼内，且用于所述外层的所述加固件嵌入用于所述外层的所述耐热材料内，由此形成平的复合板件，在所述平的复合板件中，用于所述外层的所述耐热材料的表面和用于所述外层的所述加固件做成彼此平齐，且用于所述外层的所述加固件表面和用于所述外层的所述耐热材料表面中的用于所述外层的所述加固件以分散的形式露出，露出的面积比率为5至35％；

（d）用润滑成分涂敷所述复合板件的表面，在所述复合板件中用于所述外层的所述耐热材料的表面和用于所述外层的所述加固件的表面相互平齐，从而形成外层形成件，在所述外层形成件中在所述复合板件的表面上形成所述润滑成分的涂层；

（e）将所述外层成形件围绕所述管形底部件的外周表面缠绕，使所述涂层置于外侧上，以形成圆柱形的预成型件；以及

（f）将所述圆柱形预成型件配装在模具内芯的外周表面上，将所述内芯放入所述模具内，并沿所述内芯的轴向方向将所述圆柱形预成型件在所述模具内压缩成形，

其中，所述球形环底部件形成使得由膨胀石墨构成的用于所述球形环底部件的所述耐热材料和由所述金属丝网制成的用于所述球形环底部件的所述加固件被压缩且彼此缠绕而提供结构的完整性，以及

其中所述外层包括底层和滑动层，所述滑动层由润滑成分构成并在外层中间表面处粘结地一体形成在所述底层上，所述底层包括由所述金属丝网制成并被压缩的用于所述外层的所述加固件和由膨胀石墨构成的用于所述外层的所述耐热材料，所述耐热材料填充用于所述外层的所述加固件的所述金属丝网的网眼，并被压缩以与用于所述外层的所述加固件紧密挤压结合，并形成与用于所述外层的所述加固件的表面在一起的外层中间表面，所述底层一体形成有局部凹形球形表面，所述外层中间表面内的用于所述外层的所述加固件的表面以分散形式存在，且在所述外层中间表面的面积比率为5至35％，暴露在外侧的所述外层的正面表面由所述滑动层的光滑表面构成。

12.如权利要求11所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，通过将其中插入有用于所述外层的所述耐热材料的用于所述外层的所述加固件馈送到具有光滑外周表面的圆柱形辊轮和具有沿轴向方向设有多个环形凹槽的圆柱形外周表面的辊轮之间的辊隙内，并随后再将其中插入有用于所述外层的所述耐热材料的用于所述外层的所述加固件馈送到各具有光滑圆柱形外周表面的一对圆柱形辊轮之间的辊隙内来实现其中插入有用于所述外层的所述耐热材料的用于所述外层的所述加固件的沿所述耐热材料的所述厚度方向的加压。

13.如权利要求12所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，所述复合板件的涂有所述润滑成分且用于所述外层的所述耐热板件的表面和用于所述外层的所述加固件的表面做成彼此平齐的表面是所述复合板件在由具有环形凹槽的所述圆柱形辊轮加压侧上的表面。

14.如权利要求11所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，通过将其中插入有用于所述外层的所述耐热材料的用于所述外层的所述加固件馈送到各具有光滑圆柱形外周表面的至少一对圆柱形辊轮之间的间隙内，来实现插入有用于所述外层的所述耐热材料的用于所述外层的所述加固件的沿所述耐热材料的厚度方向的加压。

15.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，用于所述球形环底部件的所述耐热材料的密度α为1.0至1.5Mg/m³。

16.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，所述复合板件的表面粗糙度为5-30μm的算术平均粗糙度。

17.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，所述球形环底部件和所述外层的所述耐热材料包含膨胀石墨以及0.05至5.00重量％五氧化磷和1.0至16.0重量％的磷酸盐中的至少一个。

18.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，涂敷在所述复合板件的一表面上的所述润滑成分是包含聚四氟乙烯树脂的水性分散体。

19.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，涂敷在所述复合板件的一表面上的所述润滑成分是这样一种水性分散体：其中六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶内，在所述氧化铝溶胶中水合氧化铝颗粒分散地包含在含有酸的作为分散体介质的水中，所述水性分散体的氢离子浓度为2至3，所述水性分散体作为固体含量含有70至85重量％的六方氮化硼、0.1至10重量％的氧化硼以及5至20重量％的水合氧化铝。

20.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，涂敷在所述复合板件的一表面上的所述润滑成分是这样一种水性分散体：其中六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶内，在所述氧化铝溶胶中水合氧化铝颗粒分散地包含在含有酸的作为分散体介质的水中，所述水性分散体的氢离子浓度为2至3，所述水性分散体是这样的水性分散体：在由70至85重量％的六方氮化硼、0.1至10重量％的氧化硼以及5至20重量％的水合氧化铝构成的润滑成分组分中，相对于100份重量的所述润滑成分组分，含有不超过300份重量的聚四氟乙烯树脂。

21.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，涂敷在所述复合板件的一表面上的所述润滑成分是这样一种水性分散体：其中六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶内，在所述氧化铝溶胶中水合氧化铝颗粒分散地包含在含有酸的作为分散体介质的水中，所述水性分散体的氢离子浓度为2至3，所述水性分散体是这样的水性分散体：在由70至85重量％的六方氮化硼、0.1至10重量％的氧化硼以及5至20重量％的水合氧化铝构成的润滑成分组分中，相对于100份重量的所述润滑成分组分，含有不超过200份重量的聚四氟乙烯树脂。

22.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，涂敷在所述复合板件的一表面上的所述润滑成分是这样一种水性分散体：其中六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶内，在所述氧化铝溶胶中水合氧化铝颗粒分散地包含在含有酸的作为分散体介质的水中，所述水性分散体的氢离子浓度为2至3，所述水性分散体是这样的水性分散体：在由70至85重量％的六方氮化硼、0.1至10重量％的氧化硼以及5至20重量％的水合氧化铝构成的润滑成分组分中，相对于100份重量的所述润滑成分组分，含有50至200份重量的聚四氟乙烯树脂。

23.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，涂敷在所述复合板件的一表面上的所述润滑成分是这样一种水性分散体：其中六方氮化硼粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶内，在所述氧化铝溶胶中水合氧化铝颗粒分散地包含在含有酸的作为分散体介质的水中，所述水性分散体的氢离子浓度为2至3，所述水性分散体是这样的水性分散体：在由70至85重量％的六方氮化硼、0.1至10重量％的氧化硼以及5至20重量％的水合氧化铝构成的润滑成分组分中，相对于100份重量的所述润滑成分组分，含有50至150份重量的聚四氟乙烯树脂。

24.如权利要求19所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，包含在作为分散体介质的水中的酸是硝酸。

25.如权利要求19所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，水合氧化铝选自单水合氧化铝、三水合氧化铝、以及假勃姆石。

26.如权利要求25所述的球形环密封件，其特征在于，单水合氧化铝包括勃姆石或水铝石，所述三水合氧化铝包括水铝矿或三羟铝石。

27.如权利要求11至14中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，用于所述外层的所述耐热材料的密度为0.3至0.9Mg/m³。