CN1077661C - 水润滑轴承或水润滑密封件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用水作为润滑剂的水润滑轴承或水润滑密封件。轴承或密封件，具有：直接或间接地固定在旋转侧的旋转件、和直接或间接地固定在静止侧的静止件，旋转件与静止件相对设置且相互滑动接触；旋转件和静止件中的任何一个件的基底为金属材料，并且其滑动表面上涂有氮化钛薄膜，而另一个件是由不脆的材料制成的，或者在其滑动表面上形成有硬材料的薄膜。因此减少了轴承或密封件的摩擦系数并同时改善了抗磨损性。
Description
本发明涉及了具有高耐磨性和摩擦系数的水润滑轴承或水润滑密封件，特别是涉及一种适用于流体机械如：泵、涡轮机、压缩机等的水润滑轴承或水润滑密封件。
以前用于流体机械如：泵、涡轮机、压缩机等的许多常用的水润滑轴承或水润滑密封件的装配包括用陶瓷材料如SiC作为基底的一个运动件和用硬金属如碳化钨(WC)作为基底的一个静止件。
最近几年，随着流体机械体积的减小、操作速度的提高和容量的增加，密封件和轴承的状况越来越跟不上发展的需要。这是因为现在的密封件和轴承是在高速度和重载荷下运行的。在此要指出的是：以前用于密封件和轴承的材料如硬金属存在着一些问题如：由于在固体之间的滑动接触产生的摩擦热的反复出现，致使在温度急增时和在热疲劳时易发生破裂。
另一方面，陶瓷材料如SiC在阻抗由滑动产生的热应力方面优于硬金属。然而，当用这种材料作为高速旋转件时，它在机械强度方面又低于硬金属，并缺乏抗冲击性。另外当金属材料作为滑动件时，金属材料的表面必须要进行碳化、氮化或其它类似的硬化处理。然而，在这些表面处理后，在改进层本身的硬度和基底的变形方面，仍不能得到令人满意的滑动表面。
另外，常用的水润滑轴承或水润滑密封件是在金属材料的基底上覆盖了一层氮化钛膜，因为不能提供与氮化钛膜相匹配的合适材料，因此在水中不能得到充足的滑动特性。
根据以上的描述，本发明的目的是提供一种减少了摩擦系数和改善了抗磨损性的水润滑轴承和水润滑密封件。
本发明的另一个目的是提供一种具有极好的抗热冲击性和抗机械冲击性的水润滑轴承和水润滑密封件。
为了解决上述存在的问题，本发明的第一方面是：用水作为润滑剂的水润滑轴承或水润滑密封件，它具有：直接或间接地固定在旋转一侧的旋转件，和直接或间接地固定在静止一侧的静止件，旋转件与静止件相对设置并与其滑动接触；其中旋转件和静止件中的任何一个件的基底为金属材料，并且在其滑动表面上形成了一种氮化钛薄膜，而另一个件则是由一种不脆的材料制成或是在其滑动表面上形成一种硬材料的薄膜。
这种不脆的材料可为一种金属材料，而硬材料的薄膜可为陶瓷薄膜。
陶瓷薄膜可为一种氮化陶瓷薄膜、氧化陶瓷膜或碳化陶瓷膜。其中氮化陶瓷薄膜如氮化铬薄膜、氮化硼薄膜、氮化钛膜或主要由含有一氮化二铁材料制成的薄膜；氧化陶瓷膜如：主要由含有氧化铬、氧化铝、氧化钛、氧化锌或氧化铝和氧化铬的复合氧化物的材料制成的膜；碳化陶瓷膜如：金刚形碳膜或主要由含有碳化钨或碳化铬材料制成的膜。
在上述所述的水润滑轴承或水润滑密封件中，陶瓷薄膜是通过化学蒸汽沉积、物理的汽相沉积、喷涂、湿电镀或热浸渍方法而形成的。
物理汽相沉积是通过采用离子束的一种膜形成方法而实现的，这些方法如：喷镀方法、离子电镀方法、离子注入方法、离子注入和真空蒸发的组合方法或类似的制膜方法。
本发明的第二个方是：在本发明的第一个方面中的水润滑轴承或水润滑密封件中，不脆的材料为金属材料，并且硬材料的膜是在另一个件的滑动表面上形成的硬铬电镀膜。
本发明的第三个方面是：在本发明的第一个方面中的水润滑轴承或水润滑密封件中，至少另外一个件的滑动表面是由马氏体不锈钢材料制成。
本方面的第四个方面是：在本发明第一个方面中的水润滑轴承或水润滑密封件中，至少另外一个件的滑动表面是由含有碳纤维的聚醚酮制成或者是由含有碳纤维的聚四氟乙烯树脂材料制成。
本发明的第五个方面是：用水作为润滑剂的水润滑轴承或水润滑密封件，具有：直接或间接地固定在旋转一侧的旋转件，和直接或间接固定在静止一侧的静止件，旋转件与静止件相对设置并且它们滑动地接触；其中旋转件和静止件中的任何一个件的基底为金属材料，并且在其滑动表面上形成了一种氮化钛薄膜，而至少另一个件的滑动表面是由硬碳制成的。
根据本发明的上述设置，因为旋转件和静止件的基底或旋转件和静止件本身是由不脆的材料制成，因此它们具有着极好的抗热冲击性和抗机械冲击性。另外，因为旋转件和或静止件的滑动表面是由硬材料的膜形成的，因此，它能提供低的摩擦系数并且其抗磨性也得到了改善。
本发明上述目的和其它目的、特征和优点将从结合下列附图的描述中可以很明显地看出，其中，本发明的最佳实施例也是通过对实例的说明而给出的。
图1是用动态离子混合法在基底上形成一层氮化钛薄膜的布局的理论示意图。
图2是摩擦磨损试验机的布局的示意图。
图3是与气蚀腐蚀试验相比的结果。
图4是气蚀腐蚀试验装置的布局的示意图。
图5是水润滑的动压滑动轴承的一种布局，其中图5(a)为局部正视图、图5(b)为局部侧视图。
图6是水润滑的静压滑动轴承的一种布局，其中图6(a)为轴承面的展开图，图6(b)为轴承的正视图。
图7是水润滑的动压止推轴承的一种布局，其中图7(a)为轴承的平面图，图7(b)为沿着图7(a)中的线A—A剖开的截面图。
图8是水润滑的静压止推轴承的一种布局，其中图8(a)为轴承的平面图，图8(b)为沿着图8(a)中的μ线B-B剖开的截面图。
图9是一种水润滑密封件布局的截面图。
图10是一种螺纹型的水润滑密封件布局的截面图。
图11是一种双螺纹型的水润滑密封件布局的截面图。
下面将描述本发明的最佳实施例。本发明的水润滑轴承或水润滑密封件是由直接或间接地固定在旋转一侧的旋转件和直接或间接地固定在静止一侧的静止件组成，旋转件与静止件相对设置并其滑动地接触。在本发明的实施例中，水润滑轴承或水润滑密封件是由表1所示的材料的旋转件和静止件组成，表2给出了在表3的试验条件下，用表1所示的组合材料进行试验而得到的摩擦磨损试验结果。
表1
* ：SUS316L** ：SUS304*** ：SUS630****：SUS410*1 ：等离子转换弧喷涂的方法(PTA)*2 ：等离子喷涂方法(PS)*3 ：等离子流喷涂方法(PJS)*4 ：真空等离子喷涂方法(VPS〕
| 旋转侧的元件 | 静止侧的元件 | ||||||
| 基底 | 滑动表面 | 膜的厚度(μm) | 基底 | 滑动表面 | 膜的厚度(μm) | 维氏硬度HV | |
| 对比例1对比例2 | SUS420J2SUS630 | SUS420J2SUS630 | 400—500＂ | ||||
| 例1例2例3例4例5例6例7 | ******* | TiNTiNTiNTiNTiNTiNTiN | 3333333 | SUS420J2SUS630***** | CrNDLCBN硬铬电镀氮化物 | 411100-15050 | 400—500“1500或更多2500“2000“600-800800-1000 |
| 例8例9例10例11例12例13 | ****** | TiNTiNTiNTiNTiNTiN | 3310101010 | ****** | W2C＋Ti*1WC＋Ni＋P*2W2C＋Ti*1WC＋Ni＋P*2WC＋NiCr*3Cr3C2＋NiCr*4 | 10004001000400100200 | 800-1200＂＂＂＂＂ |
| 例14例15例16例17例18 | ***** | TiNTiNTiNTiNTiN | 33333 | ***** | Al2O3Al2O3＋2.5TiO2＋2SiO2ZrO2＋5CaO＋4SiO2Cr2O3TiN | 200200200200200 | ＂＂＂＂2500或更多 |
| 例19例20例21 | *** | TiNTiNTiN | 333 | 硬碳PTFE＋CFPEEK＋CF | 800—1200 | ||
表2
| 接触表面的压力(Mpa) | 摩擦系数 | 在试验后，观察滑动表面所得到的结果 | ||
| 旋转侧的损坏 | 静止侧的损坏 | |||
| 对比例1对比例2 | 0.10.1 | 明显明显 | 明显明显 | |
| 例1例2例3例4例5例6例7 | 0.40.40.60.80.70.40.3 | 0.20.20.10.10.10.1-0.30.1 | 轻微轻微无无无无无 | 轻微轻微无无无无无 |
| 例8例9例10例11例12例13 | 0.10.10.20.30.20.3 | 0.30.10.20.2 | 轻微轻微轻微轻微轻微轻微 | 轻微轻微轻微轻微轻微轻微 |
| 例14例15例16例17例18 | 0.40.30.20.40.2 | 0.10.10.20.10.2 | 轻微轻微轻微轻微轻微 | 轻微轻微轻微轻微轻微 |
| 例19例20例21 | 1.0或更多1.0或更多1.0或更多 | 0.10.10.2 | 无无轻微 | 轻微轻微轻微 |
在表1的例1至例7中，每个旋转件用不锈钢(SUS316L)作为基底的，并且在其滑动表面上形成了厚度为3μmTiN(氮化钛)薄膜。在例3至例7中不锈钢(SUS316L，SUS420J2或SUS630)也作为静止件的基底。在例1和例2中未加工的滑动表面分别由SUS420J2钢和SUS630钢制成。在例3的滑动表面涂有厚度为4μm的CrN薄膜。在例4中涂有厚度为1μm的DLC(金刚石型的碳)薄膜。例5中涂有厚度为1μm的BN薄膜。在例6中涂有厚度为100至150μm的硬铬镀层。在例7中涂有厚度为50μm的氮化物薄膜。
在例8和例9中，是用SUS316L作为旋转件基底的，并在其滑动表面上涂有厚度为3μm的TiN薄膜。在例8中，是用SUS304作为静止件基底的，并且用等离子转换弧喷涂的方法(PTA)在其滑动表面上涂有滑厚度为1000μm的W2C＋Ti薄膜。在例9中，是用SUS316L作为静止件基底的，并且用等离子喷涂方法涂有厚度为400μm的WC＋Ni＋P薄膜。
在例10至例13中，是用SUS316L作为旋转件基底的；并在其滑动薄膜上涂有厚度为10μm的氮化钛(TiN)薄膜。在例10中，是用SUS304作为静止件的基底的，并用等离子转换弧喷涂的方法(PTA)在其滑动表面上涂有厚度为1000μm的W2C＋Ti薄膜。在例11中，是用SUS316L作为静止件的基底的，并且用等离子喷涂方法在其滑动表面上涂有厚度为400μm的WC＋Ni＋P薄膜。在例12中，是用SUS316L作为静止件基底的，并且用等离子流喷涂方法在其滑动表面上涂有厚度为100μm的WC＋NiCr薄膜。在例13中，是用SUS316L作为静止件基底的，并且用真空等离子流喷涂方法在其滑动表面上涂有厚度为200μm的Cr3C2＋NiCr薄膜。
在例14至例18中，是用SUS316L作为旋转件基底的，并在其滑动表面上涂有厚度为3μm的TiN薄膜。在例14中，是用SUS316L作为静止件基底的，并且用等离子喷涂的方法在其滑动表面上涂有滑厚度为200μm的Al2O3薄膜。在例15中，是用SUS316L作为静止件基底的，并且用等离子喷涂的方法在其滑动表面上涂有滑厚度为200μm的Al2O3＋2.5TiO2＋2SiO2薄膜。在例16中，是用SUS316L作为静止件基底的，并且用等离子喷涂的方法在其滑动表面上涂有滑厚度为200μm的ZrO3＋5CaO＋0.4SiO2薄膜。在例17中，是用SUS316L作为静止件基底的，并且用等离子喷涂的方法在其滑动表面上涂有滑厚度为200μm的Cr2O3薄膜。在例18中，是用SUS316L作为静止件基底材料的，并且用等离子喷涂的方法在其滑动表面上涂有滑厚度为200μm的TiN薄膜。
在例19至21中，是用SUS316L作为旋转件基底的，并且在其滑动表面上涂有滑厚度为3μm的TiN薄膜。在例19中，用硬碳作为静止件的材料，在例20中是用含有碳纤维的PTFE(聚四氟乙烯)树脂作为静止件的材料，在例21中是用含有碳纤维的PEEK(聚醚酮)作为静止件的材料。
表3
| 摩擦磨损试验的条件 | |
| 表面压力 | 0.1MPa或更大(以0.1MPa的量增加) |
| 圆周速度 | 0.5m/s |
| 运行距离 | 1000m(每个表面压力) |
| 试验温度 | 室温 |
| 润滑剂 | 蒸馏水 |
表面压力为作用于图2中的旋转件10的滑动表面和静止件13的滑动表面之间的压力，圆周速度为旋转件10的滑动速度，运行距离为旋转件10和静止件13之间的滑动距离。
图2为摩擦磨损试验机布局的示意图。摩擦磨损试验是通过以下方式进行工作的：将在滑动表面基底11上涂有TiN薄膜12的旋转件10固定在旋转轴16的末端，将在滑动表面的基底14上涂有或不涂有薄膜15的静止件13装在与旋转件10接触的位置上，使旋转轴16转动，同时使它们之间作用了预定的压力(载荷)。开始时表面压力为0.1Mpa，压力以0.1MPa的量增加直至扭矩迅速增长或扭矩的振动急剧增加，该点所加的压力被定义为临界表面压力或滞塞表面压力。
从表2可以清楚地看出：例1至7中的滞塞表面压力要高于现有技术的对比例中的滞塞表面压力，在例3至例7中，在低于滞塞表面压力时，旋转件和静止件的滑动表面中的任何一个没有发现损坏，而在例1和例2中，旋转件和静止件的滑动表面只发现了轻微的损坏，所以例1至例7与对比例1至2相比具有着极好的结果。例8至例13中的滞塞表面压力等于或大于对比例中的滞塞表面压力，它们的旋转件和静止件的滑动表面只发生了轻微的损坏。例14至例21中的滞塞表面压力要大于对比例中的滞塞表面压力，它们的旋转件和静止件的滑动表面只发生了轻微的损坏或没有发生损坏。
在表1中所显示的薄膜厚度的具体数值只是一些实例，并不是把它们限定在这个范围内。例如：在表1所示的例1至例5中，在旋转件的滑动表面上的氮化钛(TiN)薄膜的厚度为3μm，在静止件的滑动表面上的DLC和BN薄膜的厚度为1μm，CrN薄膜厚度为4μm。然而这些薄膜的厚度可在几个μm至几百个μm的范围内变动。
为了在上面所提到旋转件或静止件的滑动表面上形成TiN薄膜，就要使用将在以下描述的被称为动态离子混合的方法。图1是用动态离子混合的方法来形成TiN薄膜的示意图。正如图1所示，用以下方法在基底2的表面上形成TiN薄膜：将基底2固定在铜支架1上，而铜支架1本身固定在旋转轴5的末端并用水进行冷却，将蒸发源3和离子源4安装在面对基底2的位置处，从蒸发源3向基底2发射钛蒸汽，并从离子源4向基底2发射主要含有氮离子的氮离子束。从试验中可以肯定地得出这样的结论：用动态离子混合的方法所形成的TiN薄膜与基底的黏着力要高于用其它的方法所得到的黏着力，并且单位磨损率明显要小于用其它的方法所得到的单位磨损率。
同样，当用动态离子混合的方法来形成氮化钛薄膜时，因为，在形成薄膜的情况下，表面的粗糙度没有明显地改变，并且基底基本上没有发生变形，因此在薄膜形成后，表面不需要进行有效的机械加工和研磨。
氮化钛(TiN)薄膜具有着如上所述的极好的抗磨损性，同时也具有着极好的抗气蚀腐蚀性。图3是用图4所示的气蚀腐蚀试验装置来进行试验所得到的气蚀腐蚀试验的结果。在图4中，标号41代表磁致伸缩振动器，42为传送器，43为指示表，44为喇叭管，45为试样，46为式样的安装装置，47为试样的液体罐，48为循环泵和49为流量计。试样45刚好放在装有磁致伸缩振动器41的喇叭管44端部下面的式样的安装装置46上，喇叭管高频振荡。于是在喇叭管44的端部就产生了气蚀腐蚀气泡。由气蚀腐蚀气泡破裂所产生的冲击波使试样45的表面发生腐蚀。
如图3所示，由SUS420J2钢制成的未加工的表面的平均损坏深度为70μm或更多。而另一方面，涂有TiN薄膜的表面的平均损坏深度大约只有1μm。另外，由SUS304钢制成的未加工表面的平均损坏深度约为10μm或更多，而另一方面，涂有TiN薄膜的表面的平均损坏深度大约只有1μm。换句话说，已经发现：涂有TiN薄膜表面的抗气蚀腐蚀性已经显著地得到了改善。
作为水润滑轴承，通常使用动压滑动轴承、静压滑动轴承、动压止推轴承、静压止推轴承或类似的轴承。表1所示材料的任何一种组合都适用于这些轴承的旋转件和静止件。此外在水润滑密封件中，表1所示材料的任何一种组合都适用于这些密封件的旋转件和静止件。
图5是水润滑的动压滑动轴承的一种布局。图5(a)为局部剖视正视图、图5(b)为局部剖视侧视图。在图5中，51代表垫圈，52为衬垫限位器，53为衬垫，54为连接销，55为定位销，56为连接螺栓，57为旋转轴，58为密封件，59为密封件的固定螺钉。当机器开始启动和停止时，旋转轴57和衬垫53彼此相互接触，一旦旋转轴57转动后，就在旋转轴57和衬垫53之间靠润滑剂(水)产生了动压，并且旋转轴57在不与衬垫53接触的情况下，由衬垫53支撑。衬垫53(静止件)和旋转轴57(旋转件)的滑动表面均可以使用表1所示材料的一种组合。由表1所示的旋转件材料的组合同样也适用于静止件，反过来也一样。正如上面所描述的那样，当机器开始启动和停止时，旋转轴57和衬垫53彼此相互接触。因此，表1所示材料的组合在抗磨损方面产生了令人满意的效果。在旋转件57的旋转过程中，这些材料的组合在抗气蚀腐蚀性的方面也产生了令人满意的效果。
图6是水润滑的静压滑动轴承的一种布局，其中图6(a)为轴承表面的展开图，图6(b)为轴承的正视图。在图6中，61代表轴承座，62为凹槽，63为在凹槽内所容纳的衬垫，64为供入润滑剂(水)的孔并同时作为节流阀和65为旋转轴。由于润滑剂的静压和由旋转轴65的旋转在衬垫63和轴承座61间所产生的动压使轴承具有承载能力。轴承座61、衬垫63(静止件)和旋转轴65(旋转件)的滑动表面均可以使用表1所示材料的一种组合。由表1所示的旋转件材料的组合同样也适用于静止件，反过来也一样，这是相当合理的。当机器开始启动和停止时，表1所示材料的组合在抗磨损方面产生了令人满意的效果。同样在旋转轴65的旋转过程中，这些材料的组合在抗气蚀腐蚀性的方面也产生了令人满意的效果。
图7是水润滑的动压止推轴承的一个布局，图7(a)为平面图，图7(b)为沿着图7(a)中的线A—A剖开的截面图。在图7中，71代表垫圈，72为衬垫，73为衬垫限位器，74为端衬垫限位器，75为端衬垫限位器的固定螺钉，76为停止键或定位销，77为距离调整器，78为距离调整器的固定螺钉而79为垫片。旋转件(未画出)由它和衬垫72间所产生的动压支撑着转动。旋转件和衬垫72(静止侧元件)的滑动表面均可以使用表1所示材料的一种组合。由表1所示的旋转件材料的组合同样也适用于静止件，反过来也一样。当机器开始启动和停止时，表1所示材料的组合在抗磨损方面产生了令人满意的效果。同样在旋转轴75的旋转过程中，这些材料的组合在抗气蚀腐蚀性的方面也产生了令人满意的效果。
图8是水润滑的静压止推轴承的一个布局，其中图8(a)为平面图，图8(b)为沿着图8(a)中的B—B线剖开的截面图。在图8中，81代表轴承座，82为凹槽，83为在凹槽内所容纳的衬垫，84为供入润滑剂(水)的孔并同时作为节流阀。轴承座81与衬垫83处于同一水平面。旋转件(未画出)靠静压和靠它和轴承面间所产生的动压支撑着它的转动。旋转件和衬垫83、轴承座81(静止件)的滑动表面均可以使用表1所示材料的一种组合。由表1所示的旋转件材料的组合同样也适用于静止件，反过来也一样。当机器开始启动和停止时，表1所示材料的组合在抗磨损方面产生了令人满意的效果。同样在旋转侧的元件的旋转过程中，这些材料的组合在抗气蚀腐蚀性的方面也产生了令人满意的效果。
图9是一种水润滑的环形间隙密封件布局的截面图。在图9中，91代表旋转轴和92代表衬套。在旋转轴91的外表面和衬套92的内表面间所形成的很窄的间隙减少了从高压侧向低压侧的泄漏。旋转轴91(旋转件)和衬套92(静止件)的滑动表面均可以使用表1所示材料的一种组合。由表1所示的旋转件材料的组合同样也适用于静止件，反过来也一样。当机器开始启动和停止时，表1所示材料的组合在抗磨损方面产生了令人满意的效果。同样在旋转件的旋转过程中，这些材料的组合在抗气蚀腐蚀性的方面也产生了令人满意的效果。
图10是一种典型的螺纹型水润滑密封件的布局。图11是一个已知的双螺纹型的水润滑密封件的布局。在图10和图11中，101代表旋转轴，102代表衬套。在图10中，螺纹槽101a在旋转轴101的外圆周上。在图11中，彼此旋向相反的螺纹槽101a和102a(101a为左旋螺纹槽，102a为右旋螺纹槽)分别在旋转轴101的外圆周上和衬套102的内圆周上。通过旋转轴101的旋转，由于在旋转轴101上的螺纹槽(如图10)或旋转轴101和衬套102上的螺纹槽(如图11)所产生的从低压侧到高压侧的流动的泵压作用起到了有效的密封作用。旋转轴101(旋转件)和衬套102(静止件)的滑动表面均可以使用表1所示材料的一种组合。由表1所示的旋转件材料的组合同样也适用于静止件，反过来也一样。当机器开始启动和停止时，表1所示材料的组合在抗磨损方面产生了令人满意的效果。在旋转件的旋转过程中，这些材料的组合在抗气蚀腐蚀性的方面也产生了令人满意的效果。
组成水润滑轴承或水润滑密封件的旋转件和静止件的基底材料不限于表1所示的涂有TiN薄膜的基底材料，也可使用其它的金属材料。另外基底材料用于形成DLC薄膜、CrN薄膜和类似薄膜的基底材料也不仅限于表1所示的那些材料，还可以使用其它的金属材料。TiN、CrN、DLC和类似薄膜的厚度也并不限于表1所示的数据。
图5和图11给出了动压滑动轴承，静压滑动轴承，动压止推轴承，静压止推轴承及密封件的一些布局的实例。但是本发明的水润滑轴承或水润滑密封件不仅仅限于这些布局。
正如上面所描述的那样，本发明提供了以下优点。至少在组成水润滑轴承或水润滑密封件的旋转件或静止件中的任何一个元件的滑动表面上形成TiN薄膜，在其它滑动表面上形成氮化陶瓷薄膜、氧化陶瓷薄膜、碳化陶瓷薄膜、硬铬电镀膜或硼化锆薄膜，在其它滑动表面也可用马氏不锈钢、硬碳、含有碳纤维的PEEK和含有碳纤维的PTFE来替代。因此这种水润滑轴承或水润滑密封件具有低的摩擦系数、极好的抗磨损性、耐水性和抗气蚀腐蚀性。
Claims (14)
1.用水作为润滑剂的水润滑轴承或水润滑密封件，它包括：
直接或间接地固定在旋转侧的旋转件，该旋转件具有一个滑动表面，该滑动表面在有水的情况下具有降低的摩擦系数，和
直接或间接地固定在静止侧的静止件，该静止件具有一个滑动表面，该滑动表面在有水的情况下具有降低的摩擦系数，旋转件与静止件相对设置且与其滑动接触；
其中，所述的旋转件和静止件的任何一个件的基底为金属材料，其滑动表面上利用动态离子混合方法涂有氮化钛薄膜，而另一个件是由不脆的材料制成或在其滑动表面上形成有硬材料的薄膜。
2.如权利要求1所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：所述的不脆的材料为金属材料，并且所述的硬材料的薄膜为陶瓷薄膜。
3.如权利要求2所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：所述的陶瓷薄膜为氮化陶瓷薄膜。
4.如权利要求3所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：所述的氮化陶瓷薄膜为氮化铬薄膜、氮化硼薄膜、氮化钛薄膜或主要由含有一氮化二铁的材料所制成的薄膜。
5.如权利要求2所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：所述的陶瓷薄膜为氧化陶瓷薄膜。
6.如权利要求5所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：所述的氧化陶瓷薄膜是由主要含有氧化铬、氧化铝、氧化钛、氧化锌或氧化铝和氧化铬的复合氧化物材料制成的薄膜。
7.如权利要求2所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：所述的陶瓷薄膜为碳化陶瓷薄膜。
8.如权利要求7所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：所述的碳化陶瓷薄膜为金刚石型的碳薄膜，或者是主要由含有碳化钨或碳化铬材料制成的薄膜。
9.如权利要求1至8任何一个权利要求所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：所述的陶瓷薄膜是用化学汽相沉积、物理汽相沉积、喷涂、湿电镀或热浸渍的方法而制成的。
10.如权利要求9所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：物理汽相沉积是采用下列离子束成膜的方法：喷镀方法、离子电镀方法、离子注入方法、离子注入和真空蒸发的组合方法或类似的方法。
11.如权利要求1所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：所述的不脆材料为金属材料，并且所述硬材料的薄膜是在所述另一个件的滑动表面上所形成的硬铬电镀层。
12.如权利要求1所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：至少另一个件的滑动表面是由马氏不锈钢制成的。
13.如权利要求1所述的水润滑轴承或水润滑密封件，其特征在于：至少另一个件的滑动表面是由含有碳纤维的聚醚酮制成或者是由含有碳纤维的聚四氟乙烯树脂制成。
14.用水作为润滑剂的水润滑轴承或水润滑密封件，它包括：
直接或间接地固定在旋转侧的旋转件，该旋转件具有一个滑动表面，该滑动表面在有水的情况下具有降低的摩擦系数，和
直接或间接地固定在静止侧的静止件，该静止件具有一个滑动表面，该滑动表面在有水的情况下具有降低的摩擦系数，旋转件与静止件相对设置，且与其滑动接触；
其中，所述的旋转件和静止件中的任何一个件的基底为金属材料，其滑动表面上利用动态离子混合方法涂有氮化钛薄膜，而至少另一个件的滑动表面是由硬碳材料制成。
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