CN104718268A

CN104718268A - 球形环密封件及其制造方法

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Publication number: CN104718268A
Application number: CN201380053847.XA
Authority: CN
Inventors: 吉田敦史; 佐藤荣治; 盐野谷真一; 鲤渕良太
Original assignee: Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Corp; Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: EP2910617B1; JPWO2014061184A1; US20150267814A1; KR101679257B1; RU2621110C2; EP2910617A4; JP5972991B2; BR112015007734A2; WO2014061184A1; CN104718268B; RU2015112833A; US9759328B2; KR20150058346A; BR112015007734B1; EP2910617A1

Abstract

该球带形密封体(38)是用于排气管结构的球带形密封体，并包括：球带形基体(36)，该球带形基体(36)由圆柱形内表面(31)、局部凸出球形表面(33)和局部凸出球形表面(33)的大直径侧和小直径侧环形端面(34,35)限定；以及外层(37)，该外层(37)一体形成在球带形基体(36)的局部凸出球形表面(33)上。球带形基体(36)包括：由金属丝网(5)制成的加固材料；以及填充加固材料的金属丝网(5)的网眼并与加固材料相互缠结且形成一体的耐热材料，且该耐热材料还包括已被压缩的膨胀石墨。在外层(37)中，加固材料、耐热材料和固体润滑剂相互缠结并形成一体。

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

关于汽车发动机的废气，图19中示出汽车发动机的排气通道的一个实例，发动机的相应气缸(未示出)内产生的废气被收集在废气歧管催化净化器600内并通过排气管601和排气管602送到辅助消音器603。穿过该辅助消音器603的废气再通过排气管604和排气管605被送往消音器606，并通过该消音器606排放至大气。

诸如这些排气管601和602以及604和605、辅助消音器603、消音器606之类的排气系统构件会由于发动机的颠簸特性和振动而反复地经受应力。尤其是在高速转动且高输出发动机的情形中，施加到排气系统构件上的应力变得相当大。因而，排气系统构件可能产生疲劳损坏，且发动机振动会使排气系统构件共振，由此在某些情况下增大车厢内的噪音。为了克服这些问题，废气歧管催化净化器600与排气管601之间的连接部分607和排气管604与排气管605之间的连接部分608通过诸如排气管球形接头或波纹管型接头之类的振动吸收机构可动地连接，由此提供的优点在于，吸收了由于诸如汽车发动机的颠簸特性和振动使排气系统构件反复经受的应力，由此防止这些废气系统构件的疲劳损坏等的可能性，并克服了发动机振动使废气系统构件共振并增大汽车车厢内部噪声的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-54-76759

专利文献2：JP-B-4-48973

发明内容

本发明所要解决的问题

作为上述振动吸收机构的一个实例，能够引用专利文献1中描述的排气管接头和用在该接头内的密封件。与波纹管型接头相比，专利文献1中描述的排气管接头中使用的密封件的优点在于，其能够实现制造成本的降低且耐用性优异。但是，该密封件是这样形成的：由膨胀石墨制成的耐热材料和由金属丝网制成的加固件被压缩成使耐热材料填充加固件的金属丝网的网眼，且耐热材料和加固件由此以混合形式形成一体。因此，除了因为诸如加固件与耐热材料的比例以及耐热材料和加固件的压缩程度造成的该密封件具有废气通过球形环密封件本身泄漏的问题之外，由于局部凸出球形表面的与匹配件可滑动地接触的表面上存在有耐热材料而产生异常摩擦噪音的问题。例如，如果加固件与耐热材料的比例大，或者，耐热材料的压缩程度很低，则存在着这样的可能：耐热材料相对于加固件周围产生的无限小通道(间隙)的密封程度降低而会发生初始泄漏；由于高温下耐热材料的氧化磨损，废气在早期阶段就会泄漏。此外，如果耐热材料相对于加固件在局部凸出球形表面的暴露率非常大，则会发生黏滑现象，可能造成黏滑现象造成的异常摩擦噪声的产生。

作为克服这种密封件的缺点的密封件，专利文献2中所公开的密封件这样形成：将由金属丝网制成的加固件重叠在其中填充有且其上涂有聚四氟乙烯树脂的膨胀石墨制成的板状耐热材料上，从而形成带形组成物，通过卷绕该带形组成物使得其中填充有且其上涂有聚四氟乙烯树脂的表面放置在外侧，从而形成中空圆筒层叠件，并使该中空圆筒层叠件沿层叠件的轴向经受压缩模制，使得其中填充有且其上涂有聚四氟乙烯树脂的表面暴露在构成滑动表面的外周表面上(密封表面)。对于该密封件，涂敷和形成在表面上的聚四氟乙烯树脂呈现诸如降低摩擦系数和防止形成基底件的耐热材料转移到匹配件的表面上的操作效果。此外，由于聚四氟乙烯树脂的摩擦阻力不会出现相对于滑动速度的负阻力，得到附加效果：可抑制基于黏滑现象(粘附-滑移)的自激振动的产生，联合上述操作效果，由此有助于防止异常噪声的产生。

上述专利文献2中描述的密封件克服了专利文献1中所描述的密封件的问题。但是，抑制基于黏滑现象的自激振动的产生和由此有助于防止异常噪声产生的效果，即专利文献2中所公开的密封件的操作效果限于用在作用在密封件上的环境温度小于聚四氟乙烯树脂的熔化点(327℃)的情况，在用于环境温度(高温区域)超过熔化点情况下，这样会不可避免地造成由于聚四氟乙烯树脂产生的黏滑现象造成的自激振动的产生，以及由于到排气管的随后振动传播造成的异常噪声的产生。

鉴于上述方面设计了本发明，且其目的是提供一种球形环密封件，其使得即使在超过聚四氟乙烯树脂熔化点的环境温度下使用的情况下，在与匹配件滑动时也能够减轻自激振动并消除异常噪声的产生，并呈现稳定的密封特性，还提供了一种制造球形环密封件的方法。

解决问题的方法

根据本发明的球形环密封件是用于排气管接头中的一种球形环密封件，该球形环密封件包括：球形环基底件，该球形环基底件由圆柱形内表面、局部凸出球形表面和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，该外层在该球形环基底件的局部凸出球形表面上一体地形成，其中，球形环基底件包括由金属丝网制成的加固件以及含有膨胀石墨的耐热材料，该耐热材料被压缩成填充加固件的金属丝网的网眼并与加固件以混合形式形成一体，其中，在外层中，含有膨胀石墨的耐热材料，由含聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的润滑组合物构成的固体润滑剂，以及由金属丝网制成的加固件被压缩成使得耐热材料和固体润滑剂填充到加固件的网眼内，并使得加固件、耐热材料、以及固体润滑剂以混合形式形成一体，以及其中，在聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的三元成分图中，润滑组合物中的聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的成分比落入对应于由四边形界定的内部区域的数值范围内，四边形具有以下各成分点作为顶点：10质量％的聚四氟乙烯树脂、10质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及80质量％的六方氮化硼的成分点；10质量％的聚四氟乙烯树脂、45质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及45质量％的六方氮化硼的成分点；45质量％的聚四氟乙烯树脂、45质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及10质量％的六方氮化硼的成分点；40质量％的聚四氟乙烯树脂、10质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及50质量％的六方氮化硼的成分点。

根据本发明的球形环密封件，由于润滑组合物的成分比落入对应于由三元成分图中具有四个成分点作为顶点的四边形界定的内部区域的数值范围内，不可能造成对匹配件表面的损坏，且尤其因为由含分别具有不同熔点的聚四氟乙烯树脂(此后称为PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(此后称为FEP)、和六方氮化硼(此后称为h-BN)的润滑组合物构成的固体润滑剂，能够减轻自激振动并防止产生异常噪声，且能够在高温区域获得优异滑动性能。

即，根据本发明，当在某个温度区域使用球形环密封件时，尽管FEP熔化且软化，且由于其粘性而显现弹性，但PTFE不熔化且处于固态，此时FEP的弹性被处于固态的PTFE抑制，从而限制与匹配件滑动时的黏滑。同时，当在PTFE会熔化、软化且由于其粘性呈现弹性的温度以上使用球形环密封件时，FEP进一步熔化且其粘性显著下降，由于PTFE的粘性导致润滑性增加并抑制弹性，从而类似地限制与匹配件滑动时的黏滑。这样，在从PTFE和EFP不熔化的低温区域到PTFE和FEP熔化的高温区域的范围内使用球形环密封件时，能够由于PTFE和FEP的协同效应而减轻自激振动并防止异常噪声的产生。此外，由于PTFE、FEP和h-BN的相应高润滑性，尤其是h-BN在高温下的高润滑性，使得即使在高温下也能够以低摩擦阻力与匹配件平滑地滑动，且通过膨胀石墨与金属丝网之间的协作而呈现稳定的密封特性。

在PTFE、FEP、和h-BN的三元成分图中，润滑组合物中的PTFE、FEP、和h-BN的成分比较佳地落入对应于由六边形界定的内部区域的数值范围内，所述六边形具有以下各成分点作为顶点：25质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的成分点；12质量％的PTFE、28质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的成分点；10质量％的PTFE、40质量％的FEP、50质量％的h-BN的成分点；20质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的成分点；38质量％的PTFE、22质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的成分点；以及35质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点。更佳地，PTFE为25质量％，FEP为25质量％，而h-BN为50质量％。

此外，在本发明中，润滑组合物可包含不超过20质量％比例的水合氧化铝。这种水合氧化铝本身不呈现润滑性，而是通过改进固体润滑剂在球形环基底件的局部凸出球形表面上的粘着性而呈现形成牢固外层的效果，并具有通过促进h-BN的片状晶体层之间的滑动而呈现得到h-BN润滑性作用的效果。

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)。在此化合物式中，n通常是大于0(零)而小于3的数，较佳地为0.5至2，最佳地为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·nH₂O)和水铝石(Al₂O₃·H₂O)的一水合氧化铝(氢氧化铝氧化物)，例如，三水铝石(Al₂O₃·3H₂O)和三羟铝石(Al₂O₃·3H₂O)的三水合氧化铝，假勃姆石等。其中至少一种可以是适用的。

在根据本发明的球形环密封件中，在球形环基底件和外层内，由金属丝网制成的加固件被包含的比例为40至65重量％，固体润滑剂和含有膨胀石墨的耐热材料被包含的比例为35至65重量％，而球形环基底件和外层中的耐热材料和固体润滑剂具有的密度为1.20至2.00Mg/m³。此外，在外层中，由金属丝网制成的加固件被包含的比例为60至75重量％，且固体润滑剂和含有膨胀石墨的耐热材料被包含的比例为25至40重量％。

在根据本发明的球形环密封件中，耐热材料除了膨胀石墨之外还可包含0.1至16.0质量％的磷酸盐或0.05至5质量％的五氧化二磷，或0.1至16.0质量％的磷酸盐和0.05至5质量％的五氧化二磷作为氧化抑制剂。

含有作为氧化抑制剂的磷酸盐和五氧化二磷中至少一个和膨胀石墨的耐热材料，能够提高球形环密封件本身的耐热性和氧化磨损特性，并允许在高温区域中使用球形环密封件。

在根据本发明的球形环密封件中，外层可具有由暴露表面形成的外表面，在暴露表面中由加固件构成的区域和由固体润滑剂构成的区域以混合形式存在。在该情况下，外表面中由固体润滑剂构成的区域可通过由加固件构成的区域保持，且能够适当地实现使固体润滑剂从外层的外表面到匹配件的表面上的转移以及使转移到匹配件的表面上的过量固体润滑剂的刮落，于是能够确保长时期的平滑滑动，并可进一步降低与匹配件滑动时异常噪声的产生。在本发明中，外层可替代地具有形成光滑表面的外表面，光滑表面由覆盖加固件的固体润滑剂构成。在该情况下，能够令人满意地确保与外层的外表面接触(滑动)的匹配件平滑地滑动。

在本发明中，由润滑组合物组成的固体润滑剂可不烧结，但是可在超过FEP的熔点的温度下烧结。

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，并包括球形环基底件和外层，球形环基底件由圆柱形内表面、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；外层在球形环基底件的局部凸出的球形表面上一体地形成，该方法包括如下步骤：(a)制备用作耐热材料的膨胀石墨板；(b)制备金属丝网，该金属丝网用作加固件并通过编织或编结细金属丝得到，且在将金属丝网重叠在膨胀石墨板上形成重叠组件之后，将重叠组件卷绕成中空圆筒形，以由此形成管状基底件；(c)制备润滑组合物的水性分散体，所述润滑组合物由PTFE粉末、FEP粉末、h-BN粉末、表面活性剂和水组成；(d)制备用作耐热材料的另一膨胀石墨板，将水性分散体施加到另一膨胀石墨板的一表面上，并使水性分散体干燥，以由此在另一膨胀石墨板的表面上形成固体润滑剂的涂层，该固体润滑剂由PTFE、FEP、h-BN组成；(e)将具有涂层的另一膨胀石墨板重叠在用作加固件并通过编织或编结细金属丝制成的另一金属丝网上，并通过一对辊轮对另一膨胀石墨板和另一金属丝网的重叠组件加压，以由此形成扁平外层形成件，在扁平外层形成件中另一膨胀石墨板和涂层填充到另一金属丝网的网眼内；(f)将外层形成件围绕管状基底件的外周表面卷绕，使其涂层面向外，以由此形成圆筒形预制件；以及(g)将圆筒形预制件配装在模具内芯的外周表面上，将内芯放入所述模具内，并沿内芯的轴向方向将圆筒形预制件在模具内压缩模制，其中由于膨胀石墨板和金属丝网被压缩并彼此缠结，球形环基底件被形成为提供结构一体性，以及其中，在外层中，另一膨胀石墨板、涂层、以及另一金属丝网被压缩成使得膨胀石墨板和涂层填充在另一金属丝网的网眼内，并使得另一金属丝网、另一膨胀石墨板、以及涂层以混合形式形成一体。

根据本发明的制造球形环密封件的方法，能够制造这样的球形环密封件，即使用在高于FEP的熔点的环境温度下或高于PTFE的熔点的环境温度下，也能够减轻自激振动并消除与匹配件滑动时的异常噪声的产生，并呈现稳定的密封特性。

在根据本发明制造球形环密封件的方法中，涂在另一膨胀石墨板的一表面上的润滑组合物的水性分散体由通过乳液聚合法得到的平均颗粒大小为0.01至1μm的PTFE粉末、平均颗粒大小为0.01至1μm的FEP粉末、平均颗粒大小为0.1至20μm的h-BN粉末、表面活性剂和水组成。在该水性分散体中还可包含水合氧化铝粉末，且在该水性分散体中可包含含水有机溶剂。

在水性分散体中，与表面活性剂和水一起含有含PTFE、FEP、和h-BN的润滑组合物的粉末，粉末中成分比在三元成分图中落入对应于由四边形界定的内部区域的数值范围内，所述四边形具有以下各成分点作为顶点：10质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及80质量％的h-BN的成分点；10质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及45质量％的h-BN的成分点；45质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及10质量％的h-BN的成分点；40质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点。较佳地，与表面活性剂和水一起含有含PTFE、FEP、和h-BN的润滑组合物的粉末，粉末中成分比在三元成分图中落入对应于由六边形界定的内部区域的数值范围内，所述六边形具有以下各成分点作为顶点：25质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的成分点；12质量％的PTFE、28质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的成分点；10质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点；20质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的成分点；38质量％的PTFE、22质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的成分点；以及35质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点。更佳地，与表面活性剂和水一起含有用于润滑组合物的粉末，该润滑组合物含有25质量％的PTFE粉末、25质量％的FEP粉末、以及50质量％的h-BN粉末。

上述水性分散体中润滑组合物的粉末还可包含比例不超过20质量％的水合氧化铝粉末。水合氧化铝粉末的含量较佳地为1至10质量％，更佳地为2至3质量％。

在根据本发明的制造球形环密封件的方法中，通过将水性分散体借助于辊涂、刷涂、喷涂等施加到另一膨胀石墨板的一表面上而形成的由润滑组合物组成的涂层可在干燥之后在高于FEP熔点的温度下在加热炉内被烧结，可通过使用烧结涂层作为涂层来执行所述步骤(e)、(f)和(g)。在该情况下，由于膨胀石墨板和金属丝网被压缩并彼此缠结，球形环基底件形成为提供结构一体性，以及其中，在外层中，另一膨胀石墨板、烧结涂层、以及另一金属丝网被压缩成使得膨胀石墨板和烧结涂层填充在另一金属丝网的网眼内，并使得另一金属丝网、另一膨胀石墨板、以及烧结涂层以混合形式形成一体。

烧结温度在相对于FEP的熔化点T(＝245℃)而言的(T)至(T+150℃)、较佳地(T+5℃)至(T+135℃)、更佳地(T+10℃)至(T+125℃)温度范围内。如果烧结温度过低，则难以形成润滑组合物的均匀烧结涂层，而如果烧结温度过高，则易于发生润滑组合物的热损坏。

在根据本发明的制造球形环密封件的方法中，在上述步骤(e)中，可将另一膨胀石墨板插入由另一金属丝网构成的两层之间，且可将两层之间插入有另一膨胀石墨板的另一金属丝网馈送到一对辊轮之间的辊隙内，从而被挤压，使得另一膨胀石墨板和涂层填充到另一金属丝网的网眼内，以由此形成扁平外层形成件，该扁平外层形成件具有这样的表面，在表面中由另一金属丝网构成的区域和由涂层构成的区域以混合形式暴露。在该情况下，外层的外表面可形成为光滑表面，在光滑表面中由金属丝网构成的区域和由涂层构成的区域以混合形式存在。

此外，在根据本发明的方法中，外层的外表面可形成为光滑表面，光滑表面由覆盖加固件的固体润滑剂构成。

在根据本发明的制造球形环密封件的方法中，在球形环基底件和外层内，由金属丝网制成的加固件被包含的比例为40至65重量％，固体润滑剂和含有膨胀石墨的耐热材料被包含的比例为35至65重量％，而球形环基底件和外层中的耐热材料和固体润滑剂具有的密度为1.20至2.00Mg/m³。此外，在外层中，由金属丝网制成的加固件被包含的比例为60至75重量％，且固体润滑剂和含有膨胀石墨的耐热材料被包含的比例为25至40重量％。

在根据本发明的制造球形环密封件的方法中，耐热材料除了膨胀石墨之外还可包含0.1至16.0质量％的磷酸盐或0.05至5质量％的五氧化二磷，或0.1至16.0质量％的磷酸盐和0.05至5质量％的五氧化二磷作为氧化抑制剂。

另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：球形环基底件，该球形环基底件由圆柱形内表面、局部凸出球形表面和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，该外层在该球形环基底件的局部凸出球形表面上一体地形成，其中，球形环基底件包括由金属丝网制成的加固件以及含有膨胀石墨的耐热材料，该耐热材料被压缩成填充加固件的金属丝网的网眼并与加固件以混合形式形成一体，以及其中，在外层中，含有膨胀石墨的耐热材料，由含PTFE、熔融温度不同于PTFE的熔融氟碳树脂中的至少一种、和h-BN的润滑组合物构成的固体润滑剂、以及由金属丝网制成的加固件被压缩成使得耐热材料和固体润滑剂填充到加固件的网眼内，并使得加固件、耐热材料、以及固体润滑剂以混合形式形成一体。

在根据本发明的该另一球形环密封件中，借助于PTFE和熔融温度不同于PTFE的熔融氟碳树脂中的至少一种的类似于上述协同效应的协同效应，能够减轻自激振动并防止异常噪声的产生。此外，由于至少是PTFE、FEP和h-BN的相应高润滑性，尤其是h-BN在高温下的高润滑性，使得即使在高温下也能够以低摩擦阻力与匹配件平滑滑动，且通过膨胀石墨与金属丝网之间的协作而呈现稳定的密封特性。

在该另一球形环密封件的情况下，熔融温度不同于PTFE的熔融氟碳树脂中的至少一种可包括FEP。

在根据本发明包含这种FEP的另一球形环密封件的情况下，在PTFE、FEP、以及h-BN的三元成分图中，润滑组合物中的PTFE、FEP、以及h-BN的成分比可落入对应于由四边形界定的内部区域的数值范围内，该四边形具有以下各成分点作为顶点：10质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及80质量％的h-BN的成分点；10质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及45质量％的h-BN的成分点；45质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及10质量％的h-BN的成分点；40质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点。较佳地，在PTFE、FEP、和h-BN的三元成分图中，所述润滑组合物中的PTFE、FEP、和h-BN的成分比落入对应于由六边形界定的内部区域的数值范围内，所述六边形具有以下各成分点作为顶点：25质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的成分点；12质量％的PTFE、28质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的成分点；10质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点；20质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的成分点；38质量％的PTFE、22质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的成分点；以及35质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点。

此外，在根据本发明的另一球形环密封件的情况下，润滑组合物可包含水合氧化铝，且耐热材料可包含磷酸盐和五氧化二磷中的至少一种。

本发明的优点

根据本发明，能够提供一种球形环密封件，其使得即使在超过PTFE熔化点(327℃)的环境温度下使用而与匹配件滑动时，也能够减轻自激振动并消除异常噪声的产生并呈现稳定的密封特性，还提供了一种制造球形环密封件的方法。

附图的简要说明

图1是本发明一实施例中制造的球形环密封件的垂向剖视图；

图2是图1所示球形环密封件的局部放大的示意图；

图3是说明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的示意图；

图4是在制造根据本发明的球形环密封件过程中耐热材料的立体图；

图5是示出加固件的金属丝网的网眼的平面图；

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状基底件的平面图；

图8是图7所示管状基底件的垂向剖视图；

图9是在制造根据本发明的球形环密封件过程中耐热材料的立体图；

图10是具有固体润滑剂涂层的耐热材料在制造根据本发明的球形环密封件过程中的剖视图；

图11是说明在制造根据本发明的球形环密封件过程中制造外层形成件的方法的示意图；

图12是说明在制造根据本发明的球形环密封件过程中制造外层形成件的方法的示意图；

图13是外层成形件的垂直剖视图，该外层成形件通过在制造根据本发明的球形环密封件过程中的第一成形方法获得；

图14是说明在制造根据本发明的球形环密封件过程中制造外层形成件的第二方法的示意图；

图15是说明在制造根据本发明的球形环密封件过程中制造外层形成件的第二方法的示意图；

图16是在制造根据本发明的球形环密封件过程中圆筒形预制件的平面图；

图17是示出在制造根据本发明的球形环密封件过程中将圆筒形预制件插入到模具内状态的垂向剖视图；

图18是包含根据本发明的球形环密封件的排气管接头的垂向剖视图；

图19是发动机的排气系统的说明性示意图；以及

图20是关于根据本发明的润滑组合物的成分比的三元成分图。

具体实施方式

以下基于附图所示较佳实施例给出实施本发明方式的更详细说明。应注意本发明不限于这些实施例。

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。

<关于耐热材料I及其制造方法>

在搅动98％浓度的浓硫酸的同时，将60％的过氧化氢水溶液添加到浓硫酸内作为氧化剂，且该溶液用作反应溶液。冷却该反应溶液，并保持在10℃温度下，将颗粒度为30至80目的天然石墨片的粉末添加到反应溶液，使反应进行30分钟。在反应之后，通过抽吸过滤将酸化的石墨粉末分离，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10分钟，然后，经过抽吸过滤，由此，从酸化石墨粉末中充分地除去硫酸含量。然后，使充分除去了硫酸含量的酸化石墨粉末在110℃的温度下保持在干燥炉中干燥3小时，这用作为酸化处理的石墨粉末。

将上述酸化石墨粉末在950至1200℃温度下经受加热(膨胀)处理达1至10秒而产生裂解气。石墨层之间的间隙通过其气体压力膨胀而形成膨胀石墨颗粒(膨胀率：240至300倍)。通过将膨胀石墨颗粒馈送至调整到所要求辊隙的双辊轮装置内，并经受辊压成形，由此制造具有要求厚度的膨胀石墨板。该膨胀石墨板用作耐热材料I。

<关于耐热材料II及其制造方法>

在搅动以类似于上述酸化石墨粉末的方法得到的酸化处理的石墨粉末的同时，将作为磷酸盐的浓度为50％的磷酸二氢铝[Al(H₂PO₄)₃]的水溶液用甲醇进行稀释得到一种溶液，通过喷溅使该溶液与酸化处理的石墨粉末复合，并均匀地搅拌而制备具有湿润度的混合物。将具有润湿性的该混合物在干燥熔炉内保持在120℃的温度下干燥2小时。然后，将该混合物在950至1200℃温度下经受加热(膨胀)处理达1至10秒而产生裂解气。石墨层之间的间隙通过其气体压力膨胀而形成膨胀石墨颗粒(膨胀率：240至300倍)。在该膨胀处理过程中，消除磷酸二氢铝的结构式中的水。通过将膨胀石墨颗粒馈送至调整到所要求辊隙的双辊轮装置内，并经受辊压成形，由此制造具有要求厚度的膨胀石墨板。该膨胀石墨板用作耐热材料II。

在这样制造的耐热材料II中，在膨胀石墨中包含0.1至16.0质量％比例的磷酸二氢铝。包含有磷酸盐的该膨胀石墨允许在例如600℃或超过600℃的高温范围下使用，因为改进了膨胀石墨本身的耐热性并赋予其氧化抑制作用。作为磷酸盐，除了上述磷酸二氢铝之外，还可使用磷酸二氢钙[Ca(H₂PO₄)₂]、磷酸氢钙(CaHPO₄)、磷酸二氢铝[Al(H₂PO₄)₃]以及磷酸氢二铝[Al₂(HPO₄)₃]。

<关于耐热材料III及其制造方法>

在搅动以类似于上述酸化石墨粉末的方法得到的酸化处理的石墨粉末的同时，将作为磷酸盐的浓度为50％的磷酸二氢铝的水溶液以及作为磷酸的浓度为84％的正磷酸水溶液用甲醇进行稀释得到一种溶液，通过喷溅使该溶液与酸化处理的石墨粉末复合，并均匀地搅拌而制备具有湿润度的混合物。将具有湿湿性的该混合物在干燥熔炉内保持在120℃的温度下干燥2小时。然后，将该混合物在950至1200℃温度下经受加热(膨胀)处理达1至10秒而产生裂解气。石墨层之间的间隙通过其气体压力膨胀而形成膨胀石墨颗粒(膨胀率：240至300倍)。在该膨胀处理中，消除磷酸二氢铝的结构式中的水，且磷酸经受脱水反应而产生五氧化二磷。通过将膨胀石墨颗粒馈送至调整到所要求辊隙的双辊轮装置内，并经受辊压成形，由此制造具有要求厚度的膨胀石墨板。该膨胀石墨板用作耐热材料III。

在这样制成的耐热材料III中，在膨胀石墨中分别包含0.1至16质量％比例和0.05至5质量％比例的磷酸二氢铝和五氧化二磷。包含有磷酸盐和五氧化二磷的该膨胀石墨允许在例如600℃或超过600℃的高温范围下使用，因为改进了膨胀石墨本身的耐热性并赋予其氧化抑制作用。作为磷酸盐，除了上述正磷酸之外，还能够使用偏磷酸(HPO₃)、聚磷酸等。

就耐热材料来说，也可较佳地使用密度为1.0至1.15Mg/m³或左右以及厚度为0.3至0.6mm或左右的板材。

<关于加固件>

作为加固件，可使用编织或编结金属丝网，该编织或编结金属丝网通过编织或编结一个或多个细金属丝而形成，细金属丝包括：作为铁基金属丝，由诸如奥氏体不锈钢SUS304、SUS310和SUS316、铁素体不锈钢SUS430制成的不锈钢丝，或铁丝(JIS-G-3532)或镀锌钢丝(JIS-G-3547)；或者作为铜丝，由铜镍合金(铜-镍)丝、铜-镍-锌合金(镍银)丝、黄铜丝、或铍铜丝制成的丝件。

对于金属丝网，较佳地使用直径范围为0.05至0.32mm的细金属丝，尤其是直径为0.05mm、0.10mm、0.15mm、0.17mm、0.20mm、0.28mm、或0.32mm的细金属丝网。对于由该直径的细金属丝形成的球形环基底件，适合使用竖直长度α为4至6mm且水平长度β为3至5mm或左右的网眼尺寸(参见示出编结金属丝网的图5)的金属丝网，而对于用于外层的金属丝网，适合使用竖直长度α为2.5至3.5mm且水平长度β为1.5至2.5mm或左右的网眼尺寸(见图5)的金属丝网。

<关于固体润滑剂和涂层>

在图20中示出的关于PTFE、FEP、以及h-BN的成分比(质量％)的三角形(在本实施例中的等边三角形)的三元成分图中，图面中的右斜边表示PTFE的含量(质量％)，底边表示FEP的含量(质量％)，且图面中的左斜边表示h-BN的含量(质量％)，含PTFE、FEP、和h-BN的润滑组合物的成分比较佳地落入对应于由四边形51界定的内部区域P的数值范围内，四边形51具有各顶点：10质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及80质量％的h-BN的成分点A；10质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及45质量％的h-BN的成分点B；45质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及10质量％的h-BN的成分点C；40质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点D。更佳地，在图20所示的三元成分图中，含PTFE、FEP、和h-BN的润滑组合物的成分比较佳地落入对应于由六边形52界定的内部区域Q的数值范围内，六边形52具有各顶点：25质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的成分点E；12质量％的PTFE、28质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的成分点F；10质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点G；20质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的成分点H；38质量％的PTFE、22质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的成分点J；35质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的成分点K。

在制造过程中，用作固体润滑剂的该润滑组合物以水性分散体的形式使用，该水性分散体由平均颗粒大小为0.01至1μm的PTFE粉末、平均颗粒大小为0.01至1μm的FEP粉末、平均颗粒大小为0.1至20μm的h-BN粉末、表面活性剂和水组成。

在水性分散体中，尤其在高温范围内呈现优异润滑性的PTFE粉末、FEP粉末、和h-BN粉末的含量比落入对应于图20中示出的三元成分图中由四边形51界定的内部区域的数值范围内，较佳地落入对应于由六边形52界定的内部区域的数值范围内；更佳地，PTFE粉末为25质量％，FEP粉末为25质量％，且h-BN粉末为50质量％。

使用水性分散体，水性分散体中39质量％的润滑组合物粉末(包含所述含量比构成的PTFE粉末、FEP粉末、和h-BN粉末)润滑组合物与例如4质量％的表面活性剂和57质量％的水混合。但，水性分散体中的含水量可对应于水性分散体通过诸如辊涂、刷涂、喷涂等的方式施加到膨胀石墨板的方式而增加或减少。

如果能够允许润滑组合物粉末均匀地分散在水中，包含在水性分散体中的表面活性剂就足够了，且能使用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、以及两性表面活性剂中的任一种。能够例举例如，如烷基硫酸钠、烷基醚硫酸钠、三乙醇胺烷基硫酸盐、三乙醇胺烷基醚硫酸盐、烷基硫酸铵、烷基醚硫酸铵、烷基醚磷酸钠、氟代烷基羧酸钠的阴离子表面活性剂；如烷基铵盐和烷基苄基铵盐的阳离子表面活性剂；如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯烷基酯、丙二醇-环氧丙烷共聚物、全氟烷基环氧乙烷添加剂、和2-乙基己醇环氧乙烷添加剂的非离子表面活性剂；以及如烷基氨基乙酸甜菜碱、烷基酰氨基乙酸甜菜碱和咪唑甜菜碱的两性表面活性剂。具体来说，阴离子和非离子表面活性剂是较佳的。尤其较佳的表面活性剂是热解残余物量小的具有氧化乙烯链的非离子表面活性剂。

在该水性分散体中，表面活性剂的含量相对于39质量％的润滑组合物粉末为例如4质量％；但如果表面活性剂的含量过小，则润滑组合物粉末的分散不会变得均匀，而如果表面活性剂的含量过大，则由于烧结造成的表面活性剂的热解残余物量变大且发生着色，会额外导致涂层的耐热性、粘着性等下降。

含有PTFE粉末、FEP粉末、h-BN粉末、表面活性剂和水的水性分散体还可含有不超过20％质量比例的水合氧化铝粉末来代替润滑组合物粉末中h-BN粉末的含量的一部分。

在含有PTFE粉末、FEP粉末、h-BN粉末、表面活性剂、和水的水性分散体或含有PTFE粉末、FEP粉末、h-BN粉末，水合氧化铝粉末、表面活性剂、和水的水性分散体中还可含有含水有机溶剂。作为含水有机溶剂，可以例举例如，如甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、和甘油的醇基溶剂；如丙酮、甲乙酮、和甲基异丁基酮的酮基溶剂；如甲基溶纤剂、溶纤剂、丁基溶纤剂的醚基溶剂；如乙二醇、丙二醇、三甘醇、及四甘醇的二醇基溶剂；如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺的酰胺基溶剂；以及如N-甲基-2-吡咯烷酮的内酰胺基溶剂。含水有机溶剂的含量为水总量的0.5至50重量％，较佳地1至30重量％。含水有机溶剂具有湿润PTFE粉末和FEP粉末的功能，并与h-BN粉末形成均匀混合物，且由于其在干燥期间蒸发，不会不利地影响涂层。

作为上述润滑组合物粉末的水性分散体，使用以下水性分散体中的任一种：

(1)由39质量％的润滑组合物粉末、以及4质量％的表面活性剂和57质量％的水组成的水性分散体，润滑组合物粉末由平均颗粒大小为0.01至1μm的PTFE粉末、平均颗粒大小为0.01至1μm的FEP粉末、平均颗粒大小为0.1至20μm的h-BN粉末组成，且具有落入对应于由图20中所示三元成分图中四边形51界定的内部区域P的数值范围内的成分比；

(2)由39质量％的润滑组合物粉末、以及4质量％的表面活性剂和57质量％的水组成的水性分散体，润滑组合物粉末(1)具有(1)的成分比，且其中在固定45质量％或更多h-BN粉末含量之后，含有20质量％或更少的水合氧化铝粉末来代替h-BN粉末的含量的一部分；

(3)在以上(1)的水性分散体中还含有0.1至22.5质量％的含水有机溶剂的水性分散体；以及

(4)在以上(2)的水性分散体中还含有0.1至22.5质量％的含水有机溶剂的水性分散体。

借助于辊涂、刷涂、喷涂等方式将水性分散体施加到膨胀石墨板的一表面，且在该水性分散体干燥之后，在该膨胀石墨板的该一表面上形成由该润滑组合物构成的固体润滑剂涂层。干燥之后，固体润滑剂的涂层可在相对于FEP的熔化点T(＝245℃)的(T)至(T+150℃)、较佳地(T+5℃)至(T+135℃)、更佳地(T+10℃)至(T+125℃)温度范围下在加热炉内烧结10至30分钟。通过烧结该固体润滑剂的涂层，在膨胀石墨板的一表面上形成固体润滑剂的烧结涂层。

下面参照附图，来描述制造由上述构成材料组成的球形环密封件的方法。

(第一过程)如图3所示，通过用丝直径为0.05至0.32mm的金属丝网编结成圆筒形，使其网眼尺寸为4至6mm的竖直长度α和3至5mm或左右的水平长度宽β(见图5)，从而形成中空圆筒形的编结金属丝网1，将该金属丝网1穿过辊轮2与3之间，由此制造出预定宽度为D的带形金属丝网4。然后通过将带形金属丝网4切割成预定长度L来制备用作加固件的条形金属丝网5。

(第二过程)如图4所示，制备用于球形环基底件的膨胀石墨板6(由耐热材料I、耐热材料II、以及耐热材料III组成)，其密度为1.0至1.5Mg/m³，较佳地1.0至1.2Mg/m³，从而相对于金属丝网5的宽度D具有从(1.10x D)mm至(2.10x D)mm的宽度d，且相对于金属丝网5的长度L具有(1.30x L)mm至(2.70x L)mm的长度l。

(第三过程)如下制备重叠组件12，在重叠组件12中，膨胀石墨板6和金属丝网5彼此叠置：为了确保由条形膨胀石墨板6制成的耐热材料在球形环密封件38(见图1)中的局部凸出球形表面33的大直径侧环形端面34上完全暴露出来，如图6所示，使膨胀石墨板6从金属丝网5的一宽度方向端部7沿宽度方向最大伸出(0.10至0.8)×D，该宽度方向端部7用作局部凸出球形表面33的大直径侧环形端面34。此外，膨胀石墨板6从端部7沿宽度方向的伸出量为δ1，膨胀石墨板6从金属丝网5的另一宽度方向端部8沿宽度方向的伸出量为δ2，使δ1大于δ2，另一宽度方向端部8用作局部凸出的球形表面33的小直径侧的环形端面35。此外，使膨胀石墨板6从金属丝网5的一纵向端部9沿纵向最大伸出(0.30至1.70)×Lmm，而金属丝网5的另一纵向端部10和膨胀石墨板6的与该端部10对应的纵向端部11彼此平齐。

(第四过程)如图7所示，将重叠组件12卷绕起来，使膨胀石墨板6置于内侧，使得膨胀石墨板6多卷绕一匝，由此形成管状基底件13，其中，膨胀石墨板6暴露在内周侧和外周侧上。对于膨胀石墨板6，预先制备一个膨胀石墨板6，其长度l相对于金属丝网5的长度L为(1.30x L)mm至(2.70x L)mm，以使管状基底件13内的膨胀石墨板6的缠绕圈数大于金属丝网5的缠绕圈数。在管状基底件13中，如图8所示，膨胀石墨板6在其一个宽度方向的端侧上，沿着宽度方向从金属丝网5的一端部7伸出δ1，而膨胀石墨板6在其另一个宽度方向的端侧上，沿着宽度方向从金属丝网5的另一端部8伸出δ2。

(第五过程)分开制备诸如图9所示的另一带形膨胀石墨板6，该另一条形膨胀石墨板6类似于膨胀石墨板6，但具有比金属丝网5的宽度D小的宽度d，其具有的长度l的尺寸能够围绕管状基底件13缠绕一圈。

(第六过程)制备以下水性分散体中的任一种作为水性分散体：

(2)由39质量％的润滑组合物粉末、以及4质量％的表面活性剂和57质量％的水组成的水性分散体，润滑组合物粉末(1)具有(1)的成分比，且其中在固定45质量％或更多h-BN粉末含量之后，用含有20质量％或更少的水合氧化铝粉末来代替h-BN粉末的含量的一部分；

(第七过程)将水性分散体(1)至(4)中的一种借助于刷涂、辊涂、喷涂等施加到图9中所示的膨胀石墨板6的一表面，且在100℃的温度下干燥该涂层，由此形成由润滑组合物构成的固体润滑剂的涂层14，如图10所示。

(第八过程)

<第一方法>如图11至13所示，将具有固体润滑剂的涂层14的膨胀石墨板6连续地插入(见图11)由中空圆筒形编结金属丝网1构成的用于外层的金属丝网5，所述中空圆筒形编结金属丝网1通过编结机(未示出)连续编结丝直径为0.05至0.32mm的细金属丝来得到。其中插入有膨胀石墨板6的金属丝网5从其插入开始端侧开始被馈送到各具有光滑圆柱形外周表面的一对圆柱形辊轮16和17之间的辊隙△1内，从而沿膨胀石墨板6的厚度方向被加压(见图12)而形成一体，由此使膨胀石墨板6和形成在膨胀石墨板6表面上的固体润滑剂的涂层14填充用于外层的金属丝网5的网眼。因此，制成扁平外层形成件20，其中由金属丝网5构成的用于外层的区域18和由固体润滑剂构成的区域19以混合形式暴露。

<第二方法>分开制备上述第一过程中描述的由带形金属丝网4构成的金属丝网5，且如图14所示，将具有固体润滑剂的涂层14的膨胀石墨板6插入由带形金属丝网4构成的用于外层的金属丝网5，且如图15所示，将该组件馈送到圆柱形辊轮21与22之间的辊隙△1内，从而沿膨胀石墨板6的厚度方向被加压而形成一体，由此使膨胀石墨板6和形成在膨胀石墨板6表面上的固体润滑剂的涂层14填充用于外层的金属丝网5的网眼。因此，制成扁平外层形成件20，其中由金属丝网5构成的用于外层的区域18和由固体润滑剂构成的区域19以混合形式暴露。

<第三方法(未示出)>制备平纹编织的金属丝网，作为用丝直径为0.05至0.32mm的细金属丝编织形成的编织金属丝网。通过将由该平纹编织金属丝制成的用于外层的金属丝网5切割成预定长度和宽度，制备两个条形金属丝网5。将具有固体润滑剂的涂层14的膨胀石墨板6插入由带形金属丝网4构成的用于外层的两个金属丝网5之间，将该组件馈送到该对圆柱形辊轮21与22之间的辊隙△1内，从而沿膨胀石墨板6的厚度方向被加压而形成一体，由此使膨胀石墨板6和形成在膨胀石墨板6表面上的固体润滑剂的涂层14填充用于外层的金属丝网5的网眼。因此，制成扁平外层形成件20，其中由金属丝网5构成的用于外层的区域18和由固体润滑剂构成的区域19以混合形式暴露。

<第四方法(未示出)>制备类似于第三方法中带形金属丝网5或图3所示条形金属丝网5的两个金属丝网5。将用于外层的该金属丝网5重叠在膨胀石墨板6的与其具有固体润滑剂涂层14的表面相对的表面(反面)上，且将金属丝网5和具有固体润滑剂涂层14的膨胀石墨板6的该重叠组件馈送到该对圆柱形辊轮21与22之间的辊隙△1内，从而沿膨胀石墨板6的厚度方向被加压而形成一体，由此使膨胀石墨板6填充用于外层的金属丝网5的网眼。因此，制成扁平外层形成件20，在其表面上仅露出固体润滑剂的区域19(仅涂层14)。

在第一至第四方法中，0.4至0.6mm或左右适合作为该对圆柱形辊轮16与17以及圆柱形辊轮21与22之间的辊隙Δ1。

(第九过程)将由此获得的外层形成件20围绕管状底件13的外周表面缠绕，使涂层14置于外侧，由此制造出圆筒形预制件23(见图16)。

(第十过程)制备如图17所示的模具30，模具26在其内表面上具有圆柱形内壁表面24、从圆柱形内壁表面24延续的局部凹形球形壁表面25、以及从局部凹形球形壁表面25延续的通孔26，其中，中空的圆筒形部分28和从中空的圆筒形部分28延续的球形环中空部分29形成在模具30内，台阶形内芯27配装插入到通孔26内。然后，将圆筒形预制件23配装到模具30的台阶形内芯27上。

设置在模具30的中空的圆筒形部分28和球形环中空部分29内的圆筒形预制件23在98至294N/mm²(1至3吨/厘米²)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38，其包括球形环基底件36和外层37，该球形环基底件36在其中心部分具有通孔31，并由圆柱形内表面32、局部凸出球形表面33、局部凸出球形表面33的大直径侧和小直径侧环形端面34和35限定，外层37在球形环基底件36的局部凸出球形表面33上一体地形成。

借助于该压缩成形，球形环基底件36构造成提供结构的完整性，原因是膨胀石墨板6和金属丝网5被压缩且彼此缠结。在外层37中，膨胀石墨板6、由润滑组合物构成的固体润滑剂、以及金属丝网5被压缩成使得固体润滑剂和膨胀石墨板6填充在金属丝网5的网眼内，且固体润滑剂、膨胀石墨板6、以及金属丝网5以混合形式形成一体，该外层37的外表面39因此形成光滑表面42，在该光滑表面42中，由金属丝网5构成的加固件的区域40和由固体润滑剂构成的区域41以混合形式存在，或者光滑表面42由覆盖加固件的固体润滑剂的区域41构成。

在制造出的球形环密封件38的球形环基底件36和外层37中，由金属丝网5制成的加固件被包含的比例为40至65质量％，由膨胀石墨板6构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为35至60质量％。球形环基底件36和外层37中的由膨胀石墨板6构成的耐热材料和固体润滑剂具有的密度为1.20至2.00Mg/m³。

此外，在外层37中，由金属丝网5制成的加固件被包含的比例为60至75质量％，由包含膨胀石墨的膨胀石墨板6构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为25至40质量％。

在第四过程中，如果将带形金属丝网4构成的金属丝网5置于内侧来螺旋地缠绕重叠组件12而形成管状基底件13，而不是将膨胀石墨板6置于内侧来螺旋地缠绕重叠组件12，则就有可能制造出使由金属丝网5构成的加固件暴露在球形环基底件36的圆柱形内表面33上的球形环密封件38。

在如图18所示且通过包含球形环密封件38而使用的排气管球形接头内，凸缘200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，并留出管端部分101。球形环密封件38在限定通孔31的圆柱形内表面32处配装套在管端部分101上，且球形环密封件38在其大直径侧环形端面34与凸缘200接触并安置在凸缘200上。张开部分301一体地具有凹形的球形表面部分302和从该凹形的球形表面部分303延续的凸缘部分302，该张开部分203固定到下游侧的排气管300，该排气管200设置成与上游侧排气管100相对，并连接到消声器侧。凹形球形表面部分302的内表面304与球形环密封件38的外层37的外表面39内光滑表面42滑动接触。

在如图18所示的排气管球形接头内，下游侧的排气管300借助于一对螺栓400和一对盘簧500被始终弹性地朝向上游侧排气管100推压，每个螺栓400布置有固定到凸缘200的一端和插入到张开部分301的凸缘部分303内的另一端，每个盘簧500布置在螺栓400的大头和凸缘部分303之间。此外，排气管球形接头改适成：通过用作为球形环密封件38的外层37的滑动表面的光滑表面42与形成在下游侧排气管300端部处的张开部分301的凹形球形表面部分302的内表面304之间的滑动接触，能够在上游侧和下游侧的排气管100和300内发生相对的角位移。

实例

接着，将根据各实例详细描述本发明。应该指出的是，本发明不局限于这些实例。

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，制成圆筒形的编结金属丝网，其网眼尺寸为4mm的竖直长度和5mm的水平长度，使该金属丝网穿过一对辊轮之间而形成带形的金属丝网。该金属丝网作为用于球形环基底件的加固件的金属丝网来使用。就耐热材料而言，可使用密度为1.12Mg/m³且厚度为0.38mm的膨胀石墨板(耐热材料I)。在膨胀石墨板缠绕一个圆周部分之后，将用于球形环基底件的金属丝网重叠在膨胀石墨板的内侧上，并缠绕该重叠的组件，由此制备管状基底件，在该管状基底件中，膨胀石墨板位于最外周上。在此管状基底件中，膨胀石墨板的宽度方向两个相对端部分别从用于球形环基底件的金属丝网沿其宽度方向伸出。

使用一根类似于上述细金属丝的细金属丝，加工出圆筒形的编结金属丝网，其网眼尺寸为3.5mm垂直长度和1.5mm水平长度，使该圆筒形金属丝网通过一对辊轮之间，以形成带形的金属丝网。该金属丝网作为用于外层的加固件的金属丝网使用。

通过使用类似于上述膨胀石墨板的膨胀石墨板(耐热材料I)，分开制备宽度比上述金属丝网的宽度小的膨胀石墨板作为用于外层的加固件。

制备水性分散体(3.9质量％的PTFE、3.9质量％的FEP、31.2质量％的h-BN、4质量％的非离子表面活性剂、以及57质量％的水)，其由39质量％的润滑组合物粉末、4质量％的作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚(非离子表面活性剂)、以及57质量％的水组成，润滑组合物粉末包含10质量％的平均颗粒大小为0.20μm的PTFE粉末、10质量％的平均颗粒大小为0.15μm的FEP粉末、以及80质量％的平均颗粒大小为8μm的h-BN粉末。

将该水性分散体辊涂到上述分开制备的膨胀石墨板的一表面上，并在100℃的温度下干燥以形成由PTFE、FEP、以及h-BN的润滑组合物构成的固体润滑剂(10质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及80质量％的h-BN)的涂层。

将具有固体润滑剂涂层的膨胀石墨板插入作为用于外层的加固件的带形金属丝网，并穿入一对辊轮之间以形成一体，由此用膨胀石墨板和该膨胀石墨板的表面上的固体润滑剂涂层填充加固件的金属丝网的网眼。因此，制成扁平外层形成件，在该扁平外层形成件的表面上，由作为加固件的金属丝网构成的区域和由固体润滑剂构成的区域以混合形式暴露。

当外层形成件在其表面(其中由金属丝网构成的区域和由固体润滑剂构成的区域以混合形式暴露在其正面上)放置在外侧的状态下，使其围绕管状基底件的外周表面缠绕，由此制备圆筒形预制件。该圆筒形预制件配装在图17所示模具的台阶形内芯上，并定位在模具的中空部分内。

此后，设置在模具的中空部分内的该圆筒形预制件沿芯轴线方向在294N/mm²(3吨/厘米²)的压力下经受压缩模制，由此获得球形环密封件，其包括球形环基底件和外层，该基底件在其中心部分限定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；外层在在球形环基底件的局部凸出的球形表面上一体地形成。

借助于该压缩成形，球形环基底件构造成提供结构的完整性，原因是用于球形环基底件的膨胀石墨和金属丝网被压缩且彼此缠结。球形环基底件包括由压缩金属丝网制成的加固件和由膨胀石墨制成的耐热材料，所述耐热材料填充该加固件的网眼并被压缩成与该加固件以混合形式形成一体。在外层中，由膨胀石墨制成的耐热材料、由润滑组合物构成的固体润滑剂(含10质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及80质量％的h-BN)、以及由用于外层的金属丝网制成的加固件被压缩成使得固体润滑剂和由膨胀石墨板的膨胀石墨制成的耐热材料填充到加固件的金属丝网的网眼内，并使得固体润滑剂、耐热材料和加固件以混合形式形成一体，该外层的外表面因此形成光滑表面，在该光滑表面中由作为加固件的金属丝网构成的区域和由固体润滑剂构成的区域以混合形式存在。

在制造出的球形环密封件的球形环基底件和外层中，由金属丝网构成的用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为57.1质量％，由膨胀石墨板的膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为42.9质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨板的膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.60Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.7质量％，由膨胀石墨板6的膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为34.3质量％。

实例2

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(10质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及45质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有10质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及45质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为56.4质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.6质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.61Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.7质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为34.3质量％。

实例3

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了使用丝直径为0.15mm的一根奥氏体不锈钢丝(SUS304)，制成圆筒形的编结金属丝网，其网眼尺寸为3.5mm的竖直长度和1.5mm的水平长度，使该金属丝网以与实例1相同方式穿过一对辊轮之间而形成带形的金属丝网并用作作为用于外层的加固件的金属丝网，且以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(45质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及10质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有45质量％的PTFE、45质量％的FEP、以及10质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为55.8质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为44.2质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.62Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为31.0质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为69.0质量％。

实例4

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(40质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有40质量％的PTFE、10质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为67.5质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为32.5质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.68Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为66.2质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为33.8质量％。

实例5

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(25质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及60质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有25质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为56.3质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.7质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.66Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.0质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为35.0质量％。

实例6

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了使用丝直径为0.28mm的两根奥氏体不锈钢丝(SUS304)，制成圆筒形的编结金属丝网，其网眼尺寸为4mm的竖直长度和5mm的水平长度，使该金属丝网作为用于球形环基底件的加固件的金属丝网来使用，且使用密度为1.12Mg/m³且厚度为0.38mm的膨胀石墨板(耐热材料III)作为耐热材料，且以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(12质量％的PTFE、28质量％的FEP、以及60质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有12质量％的PTFE、28质量％的FEP、以及60质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为63.3质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为36.7质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.70Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.7质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为34.3质量％。

实例7

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了使用类似于实例6的圆筒形的编结金属丝网作为用于球形环基底件的加固件的金属丝网来使用，且以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(10质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有10质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件(由金属丝网构成)被包含的比例为63.4质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为36.6质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.68Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.4质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为34.6质量％。

实例8

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(20质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及40质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有20质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为56.1质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.9质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.62Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为63.9质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为36.1质量％。

实例9

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(25质量％的PTFE、25质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有25质量％的PTFE、25质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为56.7质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.3质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.60Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.9质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为34.1质量％。

实例10

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(28质量％的PTFE、22质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有28质量％的PTFE、22质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为56.5质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.5质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.61Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为64.8质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为35.2质量％。

实例11

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(38质量％的PTFE、22质量％的FEP、以及40质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有38质量％的PTFE、22质量％的FEP、以及40质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为56.3质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.7质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.61Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为64.6质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为35.4质量％。

实例12

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了使用丝直径为0.28mm的两根奥氏体不锈钢丝(SUS304)作为细金属丝，制成圆筒形的编结金属丝网，其网眼尺寸为4mm的竖直长度和5mm的水平长度，使该金属丝网以与实例1相同方式穿过一对辊轮之间而形成带形的金属丝网并作为用于球形环基底件的加固件的金属丝网来使用，且使用密度为1.12Mg/m³且厚度为0.38mm的膨胀石墨板(耐热材料III)作为用于管状基底件的膨胀石墨板，且以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(35质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有35质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为55.7质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为44.3质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.70Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为63.4质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为36.6质量％。

实例13

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(20质量％的PTFE、20质量％的FEP、40质量％的h-BN、以及20质量％的水合氧化铝)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有20质量％的PTFE、20质量％的FEP、40质量％的h-BN、以及20质量％的水合氧化铝的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为55.5质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为44.5质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.66Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为62.7质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为37.3质量％。

实例14

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(25质量％的PTFE、25质量％的FEP、以及43质量％的h-BN、以及7质量％的水合氧化铝)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有25质量％的PTFE、25质量％的FEP、43质量％的h-BN、以及7质量％的水合氧化铝的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为55.9质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为44.1质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.67Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为63.4质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为36.6质量％。

实例15

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例1相同的方式形成固体润滑剂(20质量％的PTFE、28质量％的FEP、50质量％的h-BN、以及2质量％的水合氧化铝)的涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的固体润滑剂由含有20质量％的PTFE、28质量％的FEP、50质量％的h-BN、以及2质量％的水合氧化铝的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为56.3质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.7质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.66Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.0质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为35.0质量％。

实例16

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例9类似的固体润滑剂(25质量％的PTFE、25质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的涂层在340℃的温度下在加热炉内经受烧结20分钟，以由此在膨胀石墨板的表面上形成固体润滑剂(25质量％的PTFE、25质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的烧结涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的烧结固体润滑剂由含有25质量％的PTFE、25质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的润滑组合物构成。该外层的外表面形成为光滑表面，其中，由作为加固件的金属丝网构成的区域和由烧结的固体润滑剂构成的区域以混合形式存在。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为55.6质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂被包含的比例为44.4质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂的密度为1.67Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为64.2质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为35.8质量％。

实例17

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例12类似的固体润滑剂(35质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的涂层以与实例16相同的方式经受烧结，以由此在膨胀石墨板的表面上形成固体润滑剂(35质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的烧结涂层。在制造出的球形环密封件中，外层的烧结固体润滑剂由含有35质量％的PTFE、15质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的润滑组合物构成。该外层的外表面形成为光滑表面，其中，由作为加固件的金属丝网构成的区域和由烧结的固体润滑剂构成的区域以混合形式存在。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为56.9质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂被包含的比例为43.1质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂的密度为1.67Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.0质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂被包含的比例为35.0质量％。

实例18

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例15类似的固体润滑剂(20质量％的PTFE、28质量％的FEP、50质量％的h-BN、以及2质量％的水合氧化铝)的涂层以与实例16相同的方式经受烧结，以由此在膨胀石墨板的表面上形成固体润滑剂(20质量％的PTFE、28质量％的FEP、50质量％的h-BN、以及2质量％的水合氧化铝)的烧结涂层。外层的烧结固体润滑剂由含有20质量％的PTFE、28质量％的FEP、50质量％的h-BN、以及2质量％的水合氧化铝的润滑组合物构成。该外层的外表面形成为光滑表面，其中，由作为加固件的金属丝网构成的区域和由烧结的固体润滑剂构成的区域以混合形式存在。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为56.1质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.9质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.66Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.2质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为34.8质量％。

实例19

以与实例1相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例7类似且由PTFE、FEP、和h-BN组成的固体润滑剂(10质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的涂层类似于实例1形成在膨胀石墨板的一表面上，且将作为用于外层的加固件且类似于实例1的条形带形金属丝网重叠在膨胀石墨板的与其具有该涂层的表面相反的另一表面(反面)上，并将带形金属丝网和具有固体润滑剂涂层的膨胀石墨板的该重叠组件馈送到一对圆柱形辊轮之间，从而一体形成以由此制造外层形成件，在外层形成件中仅涂层的固体润滑剂暴露在其一个表面上，且涂层置于外侧的该外层形成件围绕管状基底件的外周表面缠绕，以由此制备圆筒形预制件。在制造出的球形环密封件中，对于外层，由膨胀石墨制成的耐热材料和由金属丝网制成的加固件被压缩且以混合形式形成一体，由膨胀石墨制成的耐热材料填充到加固件的金属丝网的网眼中。外层的外表面形成固体润滑剂的光滑表面，该光滑表面覆盖由金属丝网制成的加固件的表面和填充在加固件的网眼内的膨胀石墨的表面，且由含10质量％的PTFE、40质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的加固件被包含的比例为54.8质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为45.2质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.65Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为62.7质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为37.3质量％。

实例20

以与实例19相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例19相同的方式制造外层形成件，其中仅类似于实例9的固体润滑剂(25质量％的PTFE、25质量％的FEP、以及50质量％的h-BN)的涂层暴露在其一个表面上。在制造出的球形环密封件中，对于外层，由膨胀石墨制成的耐热材料和由金属丝网制成的加固件被压缩且以混合形式形成一体，由膨胀石墨制成的耐热材料填充到加固件的金属丝网的网眼中。外层的外表面形成固体润滑剂的光滑表面，该光滑表面覆盖由金属丝网制成的加固件的表面和填充在加固件的网眼内的膨胀石墨的表面，且由含25质量％的PTFE、25质量％的FEP、以及50质量％的h-BN的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的由金属丝网制成的加固件被包含的比例为56.7质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.3质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.60Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.0质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为35.0质量％。

实例21

以与实例19相同的方式制造球形环密封件，除了以与实例19相同的方式制造外层形成件，其中仅类似于实例15的固体润滑剂(20质量％的PTFE、28质量％的FEP、50质量％的h-BN、以及2质量％的水合氧化铝)的涂层暴露在其一个表面上。在制造出的球形环密封件中，对于外层，由膨胀石墨制成的耐热材料和由金属丝网制成的加固件被压缩且以混合形式形成一体，由膨胀石墨制成的耐热材料填充到加固件的金属丝网的网眼中。外层的外表面形成固体润滑剂的光滑表面，该光滑表面覆盖由金属丝网制成的加固件的表面和填充在加固件的网眼内的膨胀石墨的表面，且由含20质量％的PTFE、20质量％的FEP、50质量％的h-BN、以及2质量％的水合氧化铝的润滑组合物构成。此外，在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的由金属丝网制成的加固件被包含的比例为56.5质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为43.5质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂的密度为1.60Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为65.8质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为34.2质量％。

对比实例1

以与实例1中相同的方式，制造管状基底件。制备由50质量％的PTFE、5质量％的表面活性剂、以及45质量％的水构成的水性分散体(固体含量：60％)。将该水性分散体辊涂在分开制备的用作耐热材料的膨胀石墨板(耐热材料I)的一表面上，并在100℃的温度下干燥，由此形成PTFE的涂层。将具有PTFE的涂层的膨胀石墨板重叠在实例1的用于外层的带形金属丝网上，使涂层面向上，并将其组件穿入一对辊轮之间从而一体形成，由此制造出外层形成件。在外层形成件的暴露PTFE涂层的表面位于外侧的状态下，将外层形成件围绕管状基底件的外周表面缠绕而制造出圆筒形预制件。此后，以与实例1相同的方法制造球形环密封件。在制造出的球形环密封件中，对于外层，由膨胀石墨制成的耐热材料、由PTFE构成的固体润滑剂、以及由用于外层的金属丝网制成的加固件被压缩，使得由膨胀石墨制成的耐热材料填充到加固件的金属丝网的网眼中，允许耐热材料和加固件以混合形式形成一体。外层的外表面形成为光滑表面，在该光滑表面中暴露出由PTFE构成的固体润滑剂的表面。在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的由金属丝网制成的加固件被包含的比例为51.9质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂被包含的比例为48.1质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂的密度为1.56Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为50.8质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为49.2质量％。

对比实例2

以与实例1中相同的方式，制造管状基底件。将类似于对比实例1的水性分散体辊涂到类似于实例1的膨胀石墨板的一表面上，并在100℃的温度下干燥以形成PTFE的涂层。随后，将具有该PTFE涂层的膨胀石墨板在340℃的温度下在加热炉内经受烧结20分钟，允许由PTFE构成的固体润滑剂的烧结涂层形成在该膨胀石墨板的该表面上。将具有由PTFE构成的固体润滑剂的烧结涂层的膨胀石墨板使烧结涂层面向上地重叠在类似于实例1的带形金属丝网上，并用作用于外层的加固件，外层内保有类似于实例1的膨胀石墨板。使该重叠组件穿入一对辊轮之间从而形成一体，由此制造外层形成件。在外层形成件的暴露固体润滑剂的烧结涂层的表面位于外侧的状态下，将外层形成件围绕管状基底件的外周表面缠绕而制造出圆筒形预制件。此后，以与实例1相同的方法制造球形环密封件。在制造出的球形环密封件中，对于外层，由膨胀石墨制成的耐热材料、由PTFE构成的烧结固体润滑剂、以及由金属丝网制成的加固件被压缩，使得由膨胀石墨制成的耐热材料填充到加固件的金属丝网的网眼中，允许耐热材料和加固件以混合形式形成一体。外层的外表面形成为光滑表面，在该光滑表面中暴露出由PTFE的烧结固体润滑剂构成的区域。在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的由金属丝网制成的加固件被包含的比例为51.8质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂被包含的比例为48.2质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂的密度为1.55Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为51.4质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为48.6质量％。

对比实例3

以与实例1中相同的方式，制造管状基底件。将水性分散体辊涂到类似于实例1的分开制备的膨胀石墨板的一表面上，并在100℃的温度下干燥，由此在膨胀石墨板的一表面上形成固体润滑剂(60质量％的的PTFE和40质量％的h-BN)的涂层，其中水性分散体(30质量％的的PTFE、20质量％的h-BN、5质量％的表面活性剂、以及45质量％的水)中分散地包含50质量％作为固体成分的润滑组合物(60质量％的PTFE和40质量％的h-BN)，该润滑组合物分散地包含150份质量平均颗粒尺寸为0.20μm的PTFE粉末对100份质量平均颗粒尺寸为8μm的h-BN粉末。将具有由40质量％的h-BN和60质量％的PTFE构成的固体润滑剂的涂层的膨胀石墨板使涂层面向上地重叠在类似于实例1的带形金属丝网上，并作为用于外层的加固件，外层内保持有类似于实例1的膨胀石墨板。将该重叠组件穿入一对辊轮之间从而形成一体，由此制造外层形成件，外层形成件中膨胀石墨填充到加固件的金属丝网的网眼内。在前述外层形成件的暴露固体润滑剂的表面位于外侧的状态下，将前述外层形成件围绕管状基底件的外周表面缠绕而制造出圆筒形预制件。以与实例1相同的方法制造球形环密封件。在制造出的球形环密封件中，对于外层，由膨胀石墨制成的耐热材料、由40质量％的h-BN和60质量％的PTFE构成的固体润滑剂、以及由用于外层的金属丝网制成的加固件被压缩，使得由膨胀石墨制成的耐热材料填充到加固件的金属丝网的网眼中，允许耐热材料和加固件以混合形式形成一体。外层的外表面形成为光滑表面，在该光滑表面中暴露出由固体润滑剂构成的区域。在球形环基底件和外层中，用于球形环基底件和外层的由金属丝网制成的加固件被包含的比例为50.2质量％，而由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂被包含的比例为49.8质量％。球形环基底件和外层中由膨胀石墨构成的耐热材料和烧结固体润滑剂的密度为1.56Mg/m³。此外，对于外层，由金属丝网构成的加固件被包含的比例为49.4质量％，由膨胀石墨构成的耐热材料和固体润滑剂被包含的比例为50.6质量％。

接着，将在实例1至21和对比实例1至3中得到的球形环密封件包含到图18所示的排气管球形接头内，并根据两种测试模式对由于黏滑(stick-slip)造成的异常噪声的产生与否和气体泄漏量(l/min)进行测试。

<异常噪声产生与否的测试模式和测试方法>

<测试模式(1)>

使用盘簧的压迫力(弹簧设定载荷)：980N

激励幅度：±0.2°

激励频率：22Hz

温度(图18所示的凹形球形表面部分302的外表面温度)：从室温(25℃)至500℃

匹配件(图18所示的张开部分301的材料)：SUS304

<测试方法>

40分钟的温度历史设定为一个循环，其中在22Hz的激励频率和±0.2°的激励幅度下从室温(25℃)开始振动，且在匹配件表面的温度(图18中所示凹形球形表面部分302的外表面的温度)在激励后10分钟内达到500℃的时间点，将测试件保持在该温度10分钟，然后允许测试件的温度在20分钟内下降到室温。将该测试重复9个循环，测量降温期间的异常噪声。在第1次循环、第3次循环、第6次循环和第9次循环之后进行测试，且将相应循环的测试温度设定为500℃、400℃、300℃、200℃和100℃。

<测试模式(2)>

使用盘簧的压迫力(弹簧设定载荷)：980N

激励幅度：±0.15°和±0.7°

激励频率：10Hz

匹配件(图18所示的张开部分301的材料)：SUS304

<测试方法>

通过将摆动角度(激励幅度)设置为两个级别±0.15°和±0.7°，并将激励频率设置为10Hz的固定级别，测试件以相应的摆动角度振动。图18所示的凹形球形表面部分的外表面温度从200℃每次升高50℃，直到温度达到550℃，且在达到每个温度的时间点，将测试件摆动10分钟。将上述过程的测试设置为一个循环，并进行三次循环。在实例2、实例9、实例15、实例17和对比实例2中，在每个温度下进行测量是否产生异常噪声，且在其它实例和对比实例中，在550℃的温度下进行测量是否产生异常噪声。

根据以下标准确定在测试模式(1)和(2)中是否产生异常噪声。

<异常噪声的判断标准>

代码0：没有产生异常噪声。

代码0.5：可通过集声管确认产生异常噪声。

代码1：可在离开排气管球形接头的滑动部分约0.2m的位置处确认产生异常噪声。

代码1.5：可在离开排气管球形接头的滑动部分约.5m的位置处确认产生异常噪声。

代码2：可在离开排气管球形接头的滑动部分约1m的位置处确认产生异常噪声。

代码2.5：可在离开排气管球形接头的滑动部分约2m的位置处确认产生异常噪声。

代码3：可在离开排气管球形接头的滑动部分约3m的位置处确认产生异常噪声。

代码3.5：可在离开排气管球形接头的滑动部分约5m的位置处确认产生异常噪声。

代码4：可在离开排气管球形接头的滑动部分约10m的位置处确认产生异常噪声。

代码4.5：可在离开排气管球形接头的滑动部分约15m的位置处确认产生异常噪声。

代码5：可在离开排气管球形接头的滑动部分约20m的位置处确认产生异常噪声。

在上述确定标准的总体评估中，相对于代码0至2.5确定没有产生异常噪声(接受)，而相对于代码3至5，确定产生异常噪声(拒绝)。

<气体泄漏量的测试模式和测试方法>

<测试模式>

使用盘簧的压迫力(弹簧设定载荷)：980N

激励角度：±2.5°

激励频率：5Hz

摆动运动的次数：1,000,000

匹配件(图18所示的张开部分301的材料)：SUS304

<测试方法>

在继续在室温(25℃)下以±2.5°的激励幅度和5Hz的激励频率摆动的同时，图18所示的凹形球形表面部分302的外表面温度升高到500℃。在温度保持不变的状态下继续该摆动运动，当摆动运动次数达到1,000,000次时测量气体泄漏量。

<气体泄漏量的测量方法>

关闭图18所示排气管球形接头的上游侧排气管100的开口，并允许干空气在0.049MPa(0.5kgf/cm²)的压力下从下游侧排气管300侧流出。通过流量计4次测量来自接头部分(球形环密封件38的外表面42与凹形球形表面部分302的内表面304之间的滑动接触部分、球形环密封件38在圆柱形内表面32与上游侧排气管100的管端部101之间的配装部分、以及环形端面30与竖直设置在上游侧排气管100上的凸缘200之间的接触部分)的气体泄漏量，四次测量是(1)在测试早期(测试开始之前)，(2)在250,000次摆动运动之后，(3)在500,000次摆动运动之后，以及(4)在1,000,000次摆动运动之后。

表1至9显示上述测试的结果。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

[表7]

[表8]

[表9]

从各测试结果，可以认识到在根据实例1至实例21的球形环密封件中，即使在高温范围内也不会发生由于到排气管的振动传播而造成车厢内异常噪声的黏滑现象。从该事实可以推测，在润滑组合物中所含PTFE、FEP、以及h-BN的成分比落入对应于图20中三元成分图中由四边形51界定的内部区域的数值范围内、尤其是对应于图20中三元成分图中由六边形52界定的内部区域的数值范围内的球形环密封件中，不会发生造成异常噪声的这种黏滑现象，从而即使在高温区域也能获得优异的滑动特性。另一方面，在根据对比实例1至对比实例3的球形环密封件中，可以推断，暴露在外层的外表面上的固体润滑剂尤其在高温区域与匹配件滑动的相对早期会被刮落或磨掉，这导致移位以与由膨胀石墨构成的耐热材料直接滑动并造成黏滑现象，因此由于黏滑现象产生异常噪声。

附图标记的说明

4: 带形金属丝网

6: 膨胀石墨板

5: 金属丝网

12: 重叠组件

13: 管状基底件

20: 外层形成件

23: 圆筒形预制件

30: 模具

32: 圆柱形内表面

33: 局部凸出球形表面

34,35: 环形端面

36: 球形环基底件

37: 外层

38: 球形环密封件

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：球形环基底件，所述球形环基底件由圆柱形内表面、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环形端面限定；以及外层，所述外层一体形成在所述球形环基底件的所述局部凸出球形表面上，

其中，所述球形环基底件包括由金属丝网制成的加固件以及含有膨胀石墨的耐热材料，所述耐热材料被压缩成填充所述加固件的所述金属丝网的网眼并与所述加固件以混合形式形成一体，

其中，在所述外层中，含有膨胀石墨的耐热材料，由含聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的润滑组合物构成的固体润滑剂，以及由金属丝网制成的加固件被压缩成使得所述耐热材料和所述固体润滑剂填充到所述加固件的网眼内，并使得所述加固件、所述耐热材料、以及所述固体润滑剂以混合形式形成一体，以及

其中，在聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的三元成分图中，所述润滑组合物中的聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的成分比落入对应于由四边形界定的内部区域的数值范围内，所述四边形具有以下各成分点作为顶点：10质量％的聚四氟乙烯树脂、10质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及80质量％的六方氮化硼的成分点；10质量％的聚四氟乙烯树脂、45质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及45质量％的六方氮化硼的成分点；45质量％的聚四氟乙烯树脂、45质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及10质量％的六方氮化硼的成分点；40质量％的聚四氟乙烯树脂、10质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及50质量％的六方氮化硼的成分点。

2.如权利要求1所述的球形环密封件，其特征在于，其中，在聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的三元成分图中，所述润滑组合物中的聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的成分比落入对应于由六边形界定的内部区域的数值范围内，所述六边形具有以下各成分点作为顶点：25质量％的聚四氟乙烯树脂、15质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及60质量％的六方氮化硼的成分点；12质量％的聚四氟乙烯树脂、28质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及60质量％的六方氮化硼的成分点；10质量％的聚四氟乙烯树脂、40质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及50质量％的六方氮化硼的成分点；20质量％的聚四氟乙烯树脂、40质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及40质量％的六方氮化硼的成分点；38质量％的聚四氟乙烯树脂、22质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及40质量％的六方氮化硼的成分点；以及35质量％的聚四氟乙烯树脂、15质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及50质量％的六方氮化硼的成分点。

3.如权利要求1或2所述的球形环密封件，其特征在于，所述润滑组合物还包含不超过20质量％的比例的水合氧化铝。

4.如权利要求1至3中任一项所述的球形环密封件，其特征在于，所述耐热材料包含0.1至16质量％比例的磷酸盐。

5.如权利要求1至4中任一项所述的球形环密封件，其特征在于，所述耐热材料包含0.05至16质量％比例的五氧化二磷。

6.如权利要求1至5中任一项所述的球形环密封件，其特征在于，所述外层的外表面形成光滑表面，在所述光滑表面中由所述加固件构成的区域和由所述固体润滑剂构成的区域以混合形式存在。

7.如权利要求1至5中任一项所述的球形环密封件，其特征在于，所述外层的外表面形成为由覆盖所述加固件的所述固体润滑剂构成的光滑表面。

8.如权利要求1至7中任一项所述的球形环密封件，其特征在于，所述固体润滑剂由未烧结润滑组合物构成。

9.如权利要求1至7中任一项所述的球形环密封件，其特征在于，所述固体润滑剂由烧结的润滑组合物构成。

10.一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：球形环基底件，所述球形环基底件由圆柱形内表面、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基底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)制备用作耐热材料的膨胀石墨板；

(b)制备金属丝网，所述金属丝网用作加固件并通过编织或编结细金属丝得到，且在将所述金属丝网重叠在所述膨胀石墨板上形成重叠组件之后，将所述重叠组件卷绕成中空圆筒形，以由此形成管状基底件；

(c)制备润滑组合物的水性分散体，所述润滑组合物由聚四氟乙烯树脂粉末、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物粉末、六方氮化硼粉末、表面活性剂和水组成；

(d)制备用作耐热材料的另一膨胀石墨板，将所述水性分散体施加到所述另一膨胀石墨板的一表面上，并使所述水性分散体干燥，以由此在所述另一膨胀石墨板的表面上形成固体润滑剂的涂层，所述固体润滑剂由聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼组成；

(e)将具有所述涂层的所述另一膨胀石墨板重叠在用作加固件并通过编织或编结细金属丝制成的另一金属丝网上，并通过一对辊轮对所述另一膨胀石墨板和所述另一金属丝网的重叠组件加压，以由此形成扁平外层形成件，在所述扁平外层形成件中所述另一膨胀石墨板和所述涂层填充到所述另一金属丝网的网眼内；

(f)将所述外层形成件围绕所述管状基底件的外周表面卷绕，使其涂层面向外，以由此形成圆筒形预制件；以及

(g)将所述圆筒形预制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筒形预制件在所述模具内压缩模制，

其中由于所述膨胀石墨板和所述金属丝网被压缩并彼此缠结，所述球形环基底件被形成为提供结构一体性，以及

其中，在所述外层中，所述另一膨胀石墨板、所述涂层、以及所述另一金属丝网被压缩成使得所述膨胀石墨板和所述涂层填充在所述另一金属丝网的网眼内，并使得所述另一金属丝网、所述另一膨胀石墨板、以及所述涂层以混合形式形成一体。

11.如权利要求10所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，在聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的三元成分图中，所述润滑组合物中的聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的成分比落入对应于由四边形界定的内部区域的数值范围内，所述四边形具有以下各成分点作为顶点：10质量％的聚四氟乙烯树脂、10质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及80质量％的六方氮化硼的成分点；10质量％的聚四氟乙烯树脂、45质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及45质量％的六方氮化硼的成分点；45质量％的聚四氟乙烯树脂、45质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及10质量％的六方氮化硼的成分点；40质量％的聚四氟乙烯树脂、10质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及50质量％的六方氮化硼的成分点。

12.如权利要求10所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，在聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的三元成分图中，所述润滑组合物中的聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的成分比落入对应于由六边形界定的内部区域的数值范围内，所述六边形具有以下各成分点作为顶点：25质量％的聚四氟乙烯树脂、15质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及60质量％的六方氮化硼的成分点；12质量％的聚四氟乙烯树脂、28质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及60质量％的六方氮化硼的成分点；10质量％的聚四氟乙烯树脂、40质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、50质量％的六方氮化硼的成分点；20质量％的聚四氟乙烯树脂、40质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及40质量％的六方氮化硼的成分点；38质量％的聚四氟乙烯树脂、22质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及40质量％的六方氮化硼的成分点；以及35质量％的聚四氟乙烯树脂、15质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及50质量％的六方氮化硼的成分点。

13.如权利要求10至12中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，所述润滑组合物还包含不超过20质量％的比例的水合氧化铝粉末。

14.如权利要求10至13中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，所述耐热材料包含0.1至16质量％比例的磷酸盐。

15.如权利要求10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，所述耐热材料包含0.05至16质量％比例的五氧化二磷。

16.如权利要求10至15中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，还包括以下步骤：在超过四氟乙烯-六氟丙烯共聚物熔点的温度下烧结所述涂层以在所述另一膨胀石墨板的一表面上形成烧结涂层，所述涂层由所述烧结固体润滑剂构成，通过使用所述烧结涂层作为所述涂层来执行所述步骤(e)、(f)和(g)，其中由于所述膨胀石墨板和所述金属丝网被压缩并彼此缠结，所述球形环基底件形成为提供结构一体性，以及其中，在所述外层中，所述另一膨胀石墨板、所述烧结涂层、以及所述另一金属丝网被压缩成使得所述膨胀石墨板和所述烧结涂层填充在所述另一金属丝网的网眼内，并使得所述另一金属丝网、所述另一膨胀石墨板、以及所述烧结涂层以混合形式形成一体。

17.如权利要求10至16中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，在所述步骤(e)中，将所述另一膨胀石墨板插入由所述另一金属丝网构成的两层之间，且将所述两层之间插入有所述另一膨胀石墨板的所述另一金属丝网馈送到一对辊轮之间的辊隙内，从而被挤压，使得所述另一膨胀石墨板和所述涂层填充到所述另一金属丝网的网眼内，以由此形成扁平外层形成件，所述扁平外层形成件具有这样的表面，在所述表面中由所述另一金属丝网构成的区域和由所述涂层构成的区域以混合形式暴露。

18.如权利要求17所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，所述外层的外表面形成为光滑表面，在所述光滑表面中由所述金属丝网构成的区域和由所述涂层构成的区域以混合形式存在。

19.如权利要求10至16中任一项所述的制造球形环密封件的方法，其特征在于，所述外层的外表面形成为由覆盖所述加固件的所述固体润滑剂构成的光滑表面。

20.一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：球形环基底件，所述球形环基底件由圆柱形内表面、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环形端面限定；以及外层，所述外层一体形成在所述球形环基底件的所述局部凸出球形表面上，

其中，所述球形环基底件包括由金属丝网制成的加固件以及含有膨胀石墨的耐热材料，所述耐热材料被压缩成填充所述加固件的所述金属丝网的网眼并与所述加固件以混合形式形成一体，以及

其中，在所述外层中，含有膨胀石墨的耐热材料，由含聚四氟乙烯树脂、熔融温度不同于聚四氟乙烯树脂的熔融氟碳树脂中的至少一种、和六方氮化硼的润滑组合物构成的固体润滑剂、以及由金属丝网制成的加固件被压缩成使得所述耐热材料和所述固体润滑剂填充到所述加固件的网眼内，并使得所述加固件、所述耐热材料、以及所述固体润滑剂以混合形式形成一体。

21.如权利要求20所述的球形环密封件，其特征在于，熔融温度不同于聚四氟乙烯树脂的熔融氟碳树脂中的所述至少一种包括四氟乙烯-六氟丙烯共聚物。

22.如权利要求21所述的球形环密封件，其特征在于，在聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的三元成分图中，所述润滑组合物中的聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的成分比落入对应于由四边形界定的内部区域的数值范围内，所述四边形具有以下各成分点作为顶点：10质量％的聚四氟乙烯树脂、10质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及80质量％的六方氮化硼的成分点；10质量％的聚四氟乙烯树脂、45质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及45质量％的六方氮化硼的成分点；45质量％的聚四氟乙烯树脂、45质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及10质量％的六方氮化硼的成分点；40质量％的聚四氟乙烯树脂、10质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及50质量％的六方氮化硼的成分点。

23.如权利要求21所述的球形环密封件，其特征在于，其中，在聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的三元成分图中，所述润滑组合物中的聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、和六方氮化硼的成分比落入对应于由六边形界定的内部区域的数值范围内，所述六边形具有以下各成分点作为顶点：25质量％的聚四氟乙烯树脂、15质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及60质量％的六方氮化硼的成分点；12质量％的聚四氟乙烯树脂、28质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及60质量％的六方氮化硼的成分点；10质量％的聚四氟乙烯树脂、40质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及50质量％的六方氮化硼的成分点；20质量％的聚四氟乙烯树脂、40质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及40质量％的六方氮化硼的成分点；38质量％的聚四氟乙烯树脂、22质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及40质量％的六方氮化硼的成分点；以及35质量％的聚四氟乙烯树脂、15质量％的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、以及50质量％的六方氮化硼的成分点。

24.如权利要求20至23中任一项所述的球形环密封件，其特征在于，所述润滑组合物包含水合氧化铝。

25.如权利要求20至24中任一项所述的球形环密封件，其特征在于，所述耐热材料包含磷酸盐。

26.如权利要求20至25中任一项所述的球形环密封件，其特征在于，所述耐热材料包含五氧化二磷。