CN106460183A - 抑制污染物的附着的被膜及具备该被膜的流路部件 - Google Patents

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Abstract

燃气轮机或增压器的润滑油通道具备使润滑油通过的流路部件。用于燃气轮机的流路部件中包含集油室(45)和排放通道(49)。流路部件中暴露于300至450℃程度且与润滑油接触的面由包含镍或镍‑磷合金和由聚四氟乙烯构成的粒子的被膜所被覆。

Description

抑制污染物的附着的被膜及具备该被膜的流路部件
技术领域
本发明涉及抑制来源于润滑油等油的污染物附着的技术，特别是涉及抑制在300℃以上且450℃以下的温度区间产生的污染物附着的被膜及具备该被膜的燃气轮机或增压器的流路部件等。
背景技术
在如往复式发动机、喷气式发动机、燃气轮机、增压器那样暴露于高温的机械装置中，在使用了一定时间后，经常会观察到来源于燃料油或润滑油的污染物附着于其内部。当然，这样的污染物由于可能成为损害机械装置性能的原因，因此希望尽可能防止或抑制污染物的附着。
这样的污染物与作为其原材料的油在组成上明显不同，产生其的机制尚存在很多不明之处。但，就船舶用增压器的涡轮机而言，对于在如其叶片部和外罩内表面那样达到比较高温(650℃左右)的部位产生的污染物，已知在设备表面发生的碳化反应为重要因素。专利文献1公开了一种通过利用抑制碳化反应的被膜来抑制污染物附着于叶片部和外罩内表面的技术。
另一方面，多个文献中报告了在更低的温度区间，由与上述反应本质上不同的反应占据主导地位。非专利文献1至3为其例子。例如非专利文献1中，通过对润滑油进行热重分析和差示热分析(将测定结果转载于本申请说明书的图1中)，从而提示在每个温度区间所发生的反应是不同的。非专利文献1中，着眼于反应的不同，将温度区间分为低于240℃、240℃至400℃、400℃至480℃、480℃以上的大致4类。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2012/098807号公报
非专利文献
非专利文献1：“摩擦学(Tribologist)”第50卷第10号(2005)737-744页
非专利文献2：“TRIBOLOGY TRANSACTIONS”第43卷第4号(2000)823-829页
非专利文献3：“润滑剂评估和飞机燃气轮机发动机的系统设计(LubricantEvaluation and Systems Design for Aircraft Gas Turbine Engines)”，R.G.Edge和A.T.B.P.Squires,美国汽车工程师学会(Society of Automotive Engineers)
非专利文献4：“日本海洋工程学会志”第45卷第1号(2010)63-66页
发明内容
发明所要解决的课题
燃气轮机的轴需要在高温下高速旋转，其轴承被暴露于极其严酷的环境中。为了避免轴承产生油膜缺失，通常，燃气轮机具备强制性地供给润滑油并使其循环的系统。在这样的系统中，轴承被容纳于润滑油通道(潤滑油ライン)上的被称为集油室(Sump room)的小室中，在该集油室内接受润滑油的喷雾，由此被润滑。在集油室、与集油室联络的通道中，润滑油的温度达到350～400℃的程度。由于润滑油变为雾状而与空气混合，因而是极为氧化性的环境且为高温，因此润滑油容易产生变质，从而在这样的部位容易产生污染物。此外，与上述类似的环境在增压器中，在为了润滑支撑轴的轴承而供给润滑油的润滑油通道等中也能遇见。
根据本发明人等进行观察的结果，可在燃气轮机或增压器的润滑油通道内的使润滑油通过的流路部件上确认的污染物为半固体状，具有粘着在润滑油通道的流路部件内表面的性质。该半固体状的污染物，通常包含如下成分而构成：在发动机油等润滑油中所包含的油成分、因油成分氧化而产生的氧化物(高分子的含氧化合物、污泥)、因油成分碳化而产生的碳化物、包含源自润滑油中所含添加剂的金属化合物的无机残渣。需要说明的是，该半固体状的污染物中，有时也会不含氧化物、碳化物和无机残渣中的任一种。
与此相比，在船舶用增压器的涡轮机中，可在其叶片部和外罩内表面上确认的污染物含有灰分且为相当程度地硬质，具有如被膜那样固着于这些表面上的性质。两者明显不同，该不同可认为如上所提及那样基于反应机制的不同。由于该不同，因此无法期待船舶用增压器的涡轮机用的被膜还能够抑制在燃气轮机或增压器中润滑油通道的流路部件上附着的污染物。要求在如燃气轮机或增压器的润滑油通道中的流路部件等所处的中等程度的高温，例如300～450℃程度的高温下有效地抑制污染物附着的被膜。
用于解决课题的方案
本发明人等发现，包含镍或镍-磷合金和由聚四氟乙烯(PTFE)形成的粒子的被膜在300至450℃程度的温度下抑制污染物的产生。
根据其一方面，在300至450℃程度的温度下用于抑制设备中污染物产生的被膜需要覆盖所述设备的内表面，所述被膜包含镍或镍-磷合金以及由聚四氟乙烯形成的粒子。
本发明所涉及的被膜覆盖在300至450℃程度的温度下暴露于润滑油的设备的与所述润滑油接触的面，所述被膜包含镍或镍-磷合金和由聚四氟乙烯形成的粒子。
本发明所涉及的被膜优选包含被膜中的体积比率为大于0体积％且40体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。
本发明所涉及的被膜优选包含被膜中的体积比率为10体积％以上且40体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。
本发明所涉及的被膜优选包含被膜中的体积比率为30体积％以上且35体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。
根据另一方面，燃气轮机或增压器的润滑油通道具备：使润滑油通过的流路部件以及覆盖所述流路部件内表面的包含镍或镍-磷合金和由聚四氟乙烯形成的粒子的被膜。
具备本发明所涉及的被膜的流路部件具有：用于燃气轮机或增压器的使润滑油通过的流路部件以及覆盖所述流路部件中的暴露于300至450℃程度且与所述润滑油接触的面的被膜，所述被膜包含镍或镍-磷合金和由聚四氟乙烯形成的粒子。
具备本发明所涉及的被膜的流路部件中，所述被膜优选包含被膜中的体积比率为大于0体积％且40体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。
具备本发明所涉及的被膜的流路部件中，所述被膜优选包含被膜中的体积比率为10体积％以上且40体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。
具备本发明所涉及的被膜的流路部件中，所述被膜优选包含被膜中的体积比率为30体积％以上且35体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。
具备本发明所涉及的被膜的流路部件中，所述流路部件优选为选自由用于所述燃气轮机的利用所述润滑油来润滑轴承的集油室、以及与所述集油室联通的排放所述润滑油的排放通道组成的组中的任一种以上。
具备本发明所涉及的被膜的流路部件中，所述流路部件优选为用于所述燃气轮机的利用所述润滑油来润滑轴承的集油室和与所述集油室联通的排放所述润滑油的排放通道，所述被膜仅覆盖所述集油室和所述排放通道的所述面。
具备本发明所涉及的被膜的流路部件中，所述流路部件优选为用于所述增压器中的具有将所述润滑油供给至轴承的供油路的轴承箱，且所述被膜覆盖所述供油路中的所述面。
发明的效果
抑制在300至450℃程度的温度下源自润滑油而生成的污染物产生在燃气轮机或增压器的使润滑油通过的流路部件等设备上，或防止该污染物附着。
附图说明
图1为利用差热天平测定润滑油的升温过程的结果的一个例子。
图2为本发明实施方式中，基于一个例子的燃气轮机发动机的部分截面图。
图3为本发明实施方式中，在所述燃气轮机发动机中放大显示集油室和排放通道的一部分的放大部分截面图。
图4为本发明实施方式中示意性地显示润滑油的循环体系的框图。
图5为本发明实施方式中用于成漆板焦化试验的试验装置的概念图。
图6为本发明实施方式中成漆板焦化试验的结果的一个例子，是将没有被膜的试验片与基于本实施方式的实施例进行比较的结果。
图7为本发明实施方式中成漆板焦化试验的结果的另一个例子，是将没有被膜的铝试验片与具有PTFE被膜的试验片进行比较的结果。
图8为本发明实施方式中成漆板焦化试验的结果的又一个例子，是将施加有有机硅系耐热涂料的试验片与基于本实施方式的实施例进行比较的结果。
图9为显示本发明实施方式中基于TG-DTA分析的测定结果的图表。
图10为显示本发明实施方式中基于TG-IR分析的测定结果的图表。
图11为显示本发明实施方式中的增压器的构成的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的一些实施方式。附图并不一定按照正确的缩尺比来显示，因此，尤其需要注意相互的尺寸关系不限于图示的尺寸关系。
如上所述，发明人等发现了镍或镍-磷合金-PTFE复合被膜具有在300至450℃程度的温度下抑制污染物形成这样的属性。可推测污染物是油附着于设备表面，经过其固化而产生的。这样的被膜可认为适合于抑制在暴露于300至450℃程度的高温的设备中产生污染物的用途。关于符合这样的情况的设备，本发明人等进行深入探索，结果发现了燃气轮机的润滑油通道。
参照图2时，燃气轮机沿着从其机首朝向机尾的方向依次具备例如风扇1、低压压缩机3、高压压缩机5、燃烧器7、高压轮机9和低压轮机11。通过在燃烧器7燃烧燃料，从而产生流向机尾的高温气体流，高压轮机9从该气体流取出能量的一部分而驱动高压压缩机5，低压轮机11取出剩余的能量的一部分而驱动风扇1和低压压缩机3。
低压轮机11、风扇1和低压压缩机3通过内驱动轴21而连结，所述内驱动轴21介由轴承25、31被燃气轮机的静止构件13可旋转地支撑。高压轮机9与高压压缩机5通过外驱动轴23连结，所述外驱动轴23介由轴承27、29同样地被静止构件13可旋转地支撑，并且与内驱动轴21为同轴。
静止构件13有时直接固定于机体，或有时也可以介由导叶15和风扇罩17而固定。风扇罩17与燃气轮机本体之间起到作为旁通管19的作用，从风扇1流向机尾的气流的一部分绕过燃气轮机而流过此处。
此外，燃气轮机具备从流过排放通道的空气中分离出润滑油的气-油分离器33。对于气-油分离器33可以适用例如公知的离心式的分离器，其动力可以利用传动机构从例如内驱动轴21取出。
用于润滑轴承25、27、29、31的结构，均具有同样的结构。以支撑外驱动轴23的轴承29为例，以下说明这样的结构。
参照图3时，轴承29、31分别被作为静止构件的框41、43支撑。框41和轴承29容纳于集油室45中，轴承29通过图外的喷射供油装置而受到润滑油的喷射供油，从而被润滑。在集油室45中，通过轴承29进行的高速旋转，从而润滑油发生雾化。雾化的润滑油附着于集油室45的壁面而形成薄膜。
集油室45中，润滑油为雾状，如果什么都没有的话，会容易地从集油室45散逸至周围。可以为了防止其而利用迷宫式密封等，进而，利用加压空气而对加压室47进行加压以防止润滑油从集油室45散逸。为了卸压，排放通道49与加压室47连结，所述排放通道49进而与前述气-油分离器33流体连通，介由其与润滑油通道连结。此外，排放通道49具有在卸压的同时，排放多余的润滑油的功能以抑制润滑油流入至其他部位。因此，排放通道49的流路面暴露于润滑油和包含润滑油雾的空气。
燃气轮机中，润滑油例如图4所示通过润滑油通道进行循环。该图中，为了便于说明，对于轴承与集油室的组合仅显示一种，但润滑油通道还连接至其他的轴承和集油室。
参照图4，则润滑油通道作为使润滑油通过的流路部件，具备例如气-油分离器33、集油室45、排放通道49、槽51、供给通道53、泵P、热交换器55、扫气通道57、回收通道59。集油室45通常介于热交换器55与扫气通道57之间，排放通道49和气-油分离器33介于集油室45与回收通道59之间。
在槽51中存留的润滑油通过泵P，经由供给通道53抽取，通过热交换器55被供给至集油室45。在热交换器55中，在润滑油与例如燃料F之间进行热交换，调整润滑油的温度，并且对燃料F进行预热。
在集油室45中将轴承29润滑后的润滑油大多通过扫气通道57而被回收到槽51中。与此并行地，在从集油室45通过排放通道49而被取出来的加压空气中，如上所述那样，以雾状含有润滑油。含有润滑油的雾的加压空气被导入至气-油分离器33，被分离成空气A和润滑油。空气A由气-油分离器33释放至外气中，而润滑油通过回收通道59被回收到槽51中。
润滑油和含有其雾的空气在将轴承29润滑时被加热，在稳态时为350～400℃程度，认为临时性地可以达到450℃程度。这样的润滑油当经由槽51而被导入至热交换器55时，也保持为了预热燃料F而充分的高温。即，润滑油通道的整体为高温，具有产生污染物而附着于其内部的危险。基于本实施方式的被膜通过被覆该润滑油通道的内表面，从而适合抑制污染物的附着。即，基于本实施方式的被膜覆盖使润滑油通过的流路部件中暴露于300至450℃程度且与润滑油接触的面，从而适合抑制污染物的附着。
特别是，在由集油室经由排放通道而达到气-油分离器的部分，润滑油成为雾状与空气混合，因此处于极其氧化性的环境，容易产生污染物，因而特别适合以抑制污染物为目的而适用基于本实施方式的被膜。
即，适用基于本实施方式的被膜的流路部件优选为选自由利用润滑油来润滑轴承的集油室以及与集油室联通的排放润滑油的排放通道组成的组中的任一种以上。此外，基于本实施方式的被膜可以仅覆盖集油室和排放通道中暴露于300至450℃且与润滑油接触的面。
与润滑油和包含其雾的高温空气接触的集油室壁面的温度、排放通道流路面的温度可达到300至450℃程度。润滑油的雾将附着于集油室壁面而形成薄膜，因此更容易产生污染物。通过用本实施方式的被膜覆盖集油室壁面，从而能够抑制污染物的附着，因而能够防止轴承的润滑阻碍。此外，排放通道具有在卸压的同时，排放多余的润滑油的功能，因此排放通道的流路面更容易产生污染物。通过用本实施方式的被膜覆盖排放通道流路面，从而能够抑制污染物的附着，因而能够防止流路的阻塞。
此外，在增压器中也能发现与上述类似的环境。即，在几种增压器中，以润滑支撑增压器的轴的轴承为目的，设置有使润滑油循环的润滑油通道，该轴承容纳于在润滑油通道上设置的油池中。这些润滑油通道，特别是油池，会达到300至450℃程度，因此适合适用基于本实施方式的被膜。
本实施方式基于如下发现，即发现镍或镍-磷合金-PTFE复合被膜具有在300至450℃程度的温度下抑制污染物形成这样的属性，基于该属性的发现而认为适合用于上述用途中。燃气轮机或增压器中的使润滑油通过的流路部件具备被膜，所述被膜覆盖暴露于300至450℃程度且与润滑油接触的面，且包含镍或镍-磷合金和由聚四氟乙烯形成的粒子。但在燃气轮机或增压器的润滑油通道中的使用只不过是用途的一个例子，本实施方式还可以适用在暴露于300至450℃程度且暴露于如润滑油那样的油的任一种机械装置中。
需要说明的是，要注意该被膜以抑制污染物为目的覆盖包含集油室和排放通道在内的润滑油通道的内表面，并非以润滑或减少磨耗为目的而被覆轴承或座圈。润滑油通道的内表面并非总体上都经受摩擦。
基于本实施方式的被膜包含镍或镍-磷合金和由聚四氟乙烯形成的粒子。此外，基于本实施方式的被膜优选由镍或镍-磷合金和由聚四氟乙烯(PTFE)形成的粒子构成。镍或镍-磷合金由于包含镍，因此主要抑制润滑油中所含的油成分的碳化反应，具有抑制氧化物(污泥)、碳化物的生成的功能。
由聚四氟乙烯(PTFE)形成的粒子主要提高斥油性，具有抑制润滑油的附着的功能。当被膜的斥油性低(润湿性良好，接触角小)时，润滑油广泛地扩散于被膜表面上，附着量变多，因此氧化物(污泥)、碳化物的生成量变多。相对于此，当被膜的斥油性高(润湿性差、接触角大)时，润滑油难以广泛地扩散于被膜表面上，附着量变少，因此氧化物(污泥)、碳化物的生成量变少。
这样，根据基于本实施方式的被膜，通过提高被膜表面的斥油性而减少润滑油的附着量，并且抑制附着于被膜表面的润滑油中所含的油成分的碳化反应，从而能够抑制污染物的产生。此外，如后述本实施方式的被膜的热分析评价中所示，本实施方式的被膜在300至450℃程度的温度范围内时被膜结构几乎不发生变质，即使在被膜中所含的聚四氟乙烯(PTFE)发生软化时也由镍或镍-磷合金支撑，因此能够适用于300至450℃程度的温度范围。关于被膜的膜厚，可设为例如5μm至20μm。对于该被膜的形成，可以利用公知技术，可以利用例如化学复合镀法。根据化学复合镀法，其步骤如下。
对于成为对象润滑油通道部件的流路部件，预先进行适宜的脱脂和酸洗。此外，为了避免将对象面以外的部位镀覆，优选利用掩模等来封闭对象面以外的表面。
镀覆液为用于化学镀镍的公知的镀覆液，为例如包含次磷酸和硫酸镍或氯化镍的水溶液。
预先准备由PTFE形成的粒子。其粒径为1μm以下，优选为0.2至0.5μm，其形状为球形或接近球形的不定形状。该粒子在表面活性剂中悬浮而形成胶体。
需要说明的是，镀覆液、PTFE胶体液均可以利用市售品。
将该PTFE胶体液混合于镀覆液中。其混合比控制被膜中的PTFE与镍或镍-磷合金的组成比。根据作为目标的组成比来调整混合比。
混合液在镀覆槽中被保持于例如85至88℃的温度。关于加热，为了防止粒子的变质、冷凝，优选利用可以避免局部加热的方法，其一个例子为蒸汽加热器。此外，为了促进PTFE粒子均匀地到达镀覆面，对于镀覆浴，利用搅拌棒等柔缓地进行搅拌。
对象的流路部件浸渍于被保温的混合液中。这些流路部件由含有铁族元素的合金(例如，含铁的铝合金、不锈钢等铁合金)形成，其自身成为催化剂而促进次磷酸的脱氢，生成的氢还原镍离子，由此进行镍镀。次磷酸也被还原而生成磷，通常，该磷与镍之间生成合金，但该反应自身并非本发明的本质。可以是镍单体的镀覆，或也可以是与其他元素的合金镀覆。
PTFE粒子参与到该镍镀中，以使镍或镍-磷合金-PTFE复合镀覆被膜形成于流路部件上。被膜中的PTFE粒子的体积比率取决于镀覆液中的PTFE胶体液的混合比，优选不超过50体积％。即，镍或镍-磷合金为基体，在其中分散有PTFE粒子。
关于被膜，优选包含被膜中的体积比率为大于0体积％且40体积％以下的PTFE粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。之所以被膜中的PTFE粒子的体积比率大于0体积％，是因为使被膜中含有PTFE粒子以提高斥油性。之所以被膜中的PTFE粒子的体积比率为40体积％以下，是因为若超过40体积％，则镍含量相对减少，因而润滑油中所含的油成分的碳化反应的反应抑制效果大幅降低，污染物的抑制效果有可能比有机硅系耐热涂料等降低。
关于被膜，更优选包含被膜中的体积比率为10体积％以上且40体积％以下的PTFE粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。之所以被膜中的PTFE粒子的体积比率为10体积％以上，是因为斥油性大幅提高。此外，还因为若被膜中的PTFE粒子的体积比率小于10体积％，则斥油性降低，污染物的抑制效果有可能比有机硅系耐热涂料等降低。
关于被膜，进一步优选包含被膜中的体积比率为30体积％以上且35体积％以下的PTFE粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。之所以被膜中的PTFE粒子的体积比率为30体积％以上，是因为能够进一步提高斥油性。此外，之所以被膜中的PTFE的体积比率为35体积％以下，是因为能够更加提高碳化反应的反应抑制效果。需要说明的是，被膜中还可以包含微量的不可避免的杂质。
以验证基于本实施方式的被膜的效果为目的，利用成漆板焦化试验进行比较。成漆板焦化试验如在例如非专利文献4中解说的那样，是在评价润滑油的清洁性的技术领域中公知的试验，其利用在图5中例示的装置。
参照图5，成漆板焦化试验装置具备倾斜地设置的长方体的槽61，适量的试样油L贮留于该槽61中。槽61中，与试样油L的油面相比处于上方处为空气。为了能够加热试样油L，在槽61的例如下表面设置有加热器63。
槽61中插入有用于泼溅试样油L的溅洒器65，其轴67被引到槽61外，能够通过驱动轴67来使溅洒器65旋转。从轴67在径方向上突出的多根金属丝69的一部分浸渍于试样油L中，通过溅洒器65旋转，从而金属丝69依次将试样油泼溅至试验片T。
试验片T以覆盖槽61的上表面的方式设置，可以与加热器71一起，通过夹具73而固定于槽61。其他，在试样油L中，和以与试验片T密合的方式分别设置有如热电偶那样的温度测定装置。
作为试验片，以不具有被膜的铝板作为比较材料，以包含10-15体积％的PTFE的镍-磷合金-PTFE复合镀覆被膜的铝板作为实施例1，以包含30-35体积％的PTFE的镍-磷合金-PTFE复合镀覆被膜的铝板作为实施例2，以包含40体积％的PTFE的镍-磷合金-PTFE复合镀覆被膜的铝板作为实施例3，进行成漆板焦化试验。
关于实施例1至3的被膜，利用化学复合镀法形成镍-磷合金-PTFE复合镀覆被膜。此外，关于实施例1至3的被膜，均被覆于铝板(含铁)上。实施例1的被膜包含被膜中的体积比率为10体积％至15体积％的PTFE粒子，余部由镍-磷合金构成。实施例2的被膜包含被膜中的体积比率为30体积％至35体积％的PTFE粒子，余部由镍-磷合金构成。实施例3的被膜包含被膜中的体积比率为40体积％的PTFE粒子，余部由镍-磷合金构成。
分别利用加热器63将试样油L加温至100℃，利用加热器71将试验片加温至350℃，通过使溅洒器65旋转来向试验片泼溅试样油。溅洒器65的旋转是间断性的，反复进行如下循环：使试验片淋溅试样油的飞沫15秒钟后，休息45秒钟。试样油为酯油，试验时间为6小时。试验后取出试验片，观察外观，测定所附着的污染物的质量。
对于任何试验片而言，均在其内表面的整面确认到污染物。图6为试验结果，横轴为污染物的质量。就没有被膜的比较材料而言，附着有超过150mg的污染物，但就实施例1至3而言，污染物均为其一半以下。即，本实施方式的被膜的抑制污染物产生的效果显著。
实施例1至3的被膜具备斥油性和碳化反应的反应抑制效果，明示了其抑制污染物产生的效果显著。此外，就实施例1至3的被膜而言，实施例2的被膜上的污染物附着量最少，由此可知，实施例2的被膜的抑制污染物产生的效果最高。
基于实施例1、2的被膜上的污染物附着量的关系，可明示若PTFE的体积比率小于30～35体积％，则被膜的斥油性降低，导致污染物的附着量变多，对污染物产生的抑制效果降低。
进而，基于实施例2、3的被膜上的污染物附着量的关系，可知若PTFE的体积比率大于30～35体积％，则镍-磷合金的体积比率相对变小，从而被膜的碳化反应的反应抑制效果降低，对污染物产生的抑制效果降低。
此外，作为比较例，对具有仅由PTFE构成的被膜的试验片也进行了成漆板焦化试验。在该例子中，试样油为以TEXACO5W30的商品名市售的油，是使用了一定时间后的油。分别将试样油加温至100℃，将试验片加温至230℃，将试验时间设为24小时。图7为其试验结果。与没有被膜的比较材料相比，在具有PTFE被膜的比较例中附着有大量的污染物。
接着，作为参考例，对施加了有机硅系耐热涂料的试验片也进行了成漆板焦化试验。对于有机硅系耐热涂料，评价了两种。参考例1中，使用在有机硅树脂中添加有铝粉末作为颜料的有机硅系耐热涂料。参考例2中，使用在有机硅树脂中添加有铝粉末、镍粉末和钴粉末作为颜料的有机硅系耐热涂料。就参考例1、2的被膜而言，在铝板上涂布各有机硅系耐热涂料后，在400℃烧成2小时而形成。需要说明的是，成漆板焦化试验的试验条件与上述实施例1至3的被膜的试验条件相同。
图8为将参考例1、2的被膜与基于本实施方式的实施例1至3的被膜进行比较的图。参考例1、2的被膜与实施例1至3的被膜相比污染物附着量多。根据该结果，就实施例1至3的被膜而言，与由有机硅系耐热涂料形成的被膜相比能够确认到污染物抑制效果。即，就被膜而言，当包含被膜中的体积比率为10体积％以上且40体积％以下的PTFE粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成时，污染物抑制效果比由有机硅系耐热涂料形成的被膜高。
由以上试验结果可知，被膜中的PTFE粒子的体积比率优选为大于0体积％且40体积％以下，更优选为10体积％以上且40体积％以下，进一步优选为30体积％以上且35体积％。
接着，对成漆板焦化试验前的实施例2的被膜进行热分析。关于热分析，进行差热-热重分析(TG-DTA分析)和热重-红外分光分析(TG-IR分析)。TG-IR分析与TG-DTA分析同时进行，测定排出气体。需要说明的是，对于这些分析，在大气气氛中，以一定的升温速度从常温升温至900℃来进行测定。
图9为表示基于TG-DTA分析的测定结果的图表。图10为表示基于TG-IR分析的测定结果的图表。图9所示的DTA曲线中，在约650℃以上进行发热反应，在约700℃至750℃确认到较大的发热峰。图9所示的TG曲线中，伴随发热反应的进行，在约700℃至750℃确认到微量的重量减少。图10的Abs(CF键)所显示的IR曲线中，在约700℃至750℃确认到较大的峰。在进行发热反应的温度区间所产生的排出气体的成分中，C-F键增加，可认为其重量减少是因被膜中所含的PTFE的热分解等变质而造成的。
由其结果可知，本实施方式的被膜在600℃以下时被膜结构几乎不发生变质，本实施方式的被膜中所含的PTFE的热分解等也几乎不产生。因此，确认了本实施方式的被膜能够适用于300至450℃程度的温度。
基于本实施方式的被膜，通过利用镍或镍-磷合金中所含的镍来抑制与润滑剂中所含的油成分发生碳化反应，并且利用PTFE粒子来提高斥油性并抑制润滑油的附着，从而可以抑制污染物的产生。因此，该被膜明显适合下述用途，即，通过覆盖燃气轮机或增压器中的流路部件中暴露于300至450℃程度且与润滑油接触的面来抑制流路部件的污染物的产生和附着的用途。此外，该被膜明显还能够通过覆盖在300至450℃程度的温度下暴露于润滑油的设备的与润滑油接触的面来抑制在该设备上的污染物的产生和附着。
接着，对适用本实施方式的被膜的车辆用(例如，汽车用)等增压器的流路部件进行说明。图11为表示增压器81的构成的图。在图11所示的增压器81中，压缩机侧显示在左边，轮机侧显示在右边。
增压器81具备轴承箱83。轴承箱83中，配置有多根轴承85a、85b、85c、以及被轴承85a、85b、85c支撑的将压缩机叶轮87和轮机叶轮89一体连结的轴(转子轴)91。此外，轴承箱83具备向轴承85a、85b、85c与轴(转子轴)91滑动的部位供给润滑油，将润滑后的润滑油排放至轴承箱83外的润滑油路结构。如上所示，轴承箱83具有作为润滑油通过的流路部件的功能。
润滑油路结构具有用于引入润滑油的供油口93、与供油口93连通并用于向轴承85a、85b、85c供给润滑油的供油路95a、95b、95c。此外，润滑油路结构具有用于排放润滑轴承85a、85b、85c的润滑后的润滑油的排油路97，以及与排油路97连通地设置，用于将润滑后的润滑油排放至排油轴承箱83外的排油口99。需要说明的是，通过未图示的润滑油泵，再次从供油口93引入由排油口99排放的润滑油。如上所示，增压器81，为了润滑支撑轴(转子轴)91的轴承85a、85b、85c，具备供给润滑油的循环的润滑油通道。
供油路95a、95b、95c暴露于由供油口93供给的润滑油、将轴承85a、85b、85c润滑时的含有润滑油雾的空气。此外，供油路95a、95b、95c由于形成在轴承85a、85b、85c附近，因而因轴承85a、85b、85c的发热等而使得供油路95a、95b、95c的与润滑油接触的面的温度达到300至450℃程度。如上所示，供油路95a、95b、95c处于高温且氧化性的环境。
通过在供油路95a、95b、95c中暴露于300至450℃程度且与润滑油接触的面被覆基于本实施方式的被膜，从而能够抑制污染物附着于供油路95a、95b、95c的内表面。由此，防止因供油路95a、95b、95c的污染物而造成油路阻塞，能够向轴承85a、85b、85c供给润滑油。
需要说明的是，作为适用车辆用(例如，汽车用)等的增压器中的本实施方式的被膜的流路部件，对轴承箱进行了说明，但不限于此，也可以适用于涡轮机侧的使润滑油通过的流路部件等。这是因为，被供给来自发动机的废气的涡轮机侧流路部件等达到300至450℃程度，在与废气中所含的润滑油接触的面上容易形成污染物。
通过合适的实施方式来说明了本发明，但，本发明不限于上述实施方式。根据上述公开内容，具有该技术领域的通常技术的人员能够通过实施方式的修正或变形来实施本发明。
产业上的可利用性
提供一种被膜，其能够抑制在300至450℃程度的温度下源自润滑油而生成的污染物产生或附着于航空器用等燃气轮机或车辆用(例如，汽车用)等的增压器的润滑油通道的流路部件上。

Claims (9)

1.一种被膜，其覆盖在300至450℃程度的温度下暴露于润滑油的设备的与所述润滑油接触的面，所述被膜包含镍或镍-磷合金和由聚四氟乙烯形成的粒子。
2.如权利要求1所述的被膜，其包含被膜中的体积比率为大于0体积％且40体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。
3.如权利要求2所述的被膜，其包含被膜中的体积比率为10体积％以上且40体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，且余部由镍或镍-磷合金构成。
4.一种具备被膜的流路部件，其具有：
用于燃气轮机或增压器中的使润滑油通过的流路部件，
覆盖所述流路部件中暴露于300至450℃程度且与所述润滑油接触的面，且包含镍或镍-磷合金和由聚四氟乙烯形成的粒子的被膜。
5.如权利要求4所述的具备被膜的流路部件，所述被膜中包含被膜中的体积比率为大于0体积％且40体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，余部由镍或镍-磷合金构成。
6.如权利要求5所述的具备被膜的流路部件，所述被膜中包含被膜中的体积比率为10体积％以上且40体积％以下的所述由聚四氟乙烯形成的粒子，余部由镍或镍-磷合金构成。
7.如权利要求4至6中任一项所述的具备被膜的流路部件，
所述流路部件用于所述燃气轮机中，是选自由利用所述润滑油来润滑轴承的集油室、以及与所述集油室联通的排放所述润滑油的排放通道所组成的组中的任一种以上。
8.如权利要求4至6中任一项所述的具备被膜的流路部件，
所述流路部件用于所述燃气轮机中，是利用所述润滑油来润滑轴承的集油室以及与所述集油室联通的排放所述润滑油的排放通道，
所述被膜仅覆盖所述集油室和所述排放通道中的所述面。
9.如权利要求4至6中任一项所述的具备被膜的流路部件，
所述流路部件用于在所述增压器中，是具有将所述润滑油供给至轴承的供油路的轴承箱，
所述被膜覆盖所述供油路中的所述面。
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