CN115485253A

CN115485253A - 耐磨损性构件以及使用了该耐磨损性构件的龙头阀、活塞-工作缸单元

Info

Publication number: CN115485253A
Application number: CN202180032623.5A
Authority: CN
Inventors: 古馆宪一; 八岛美惠子
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2041-05-31
Also published as: JPWO2021246377A1; CN115485253B; WO2021246377A1

Abstract

本发明涉及耐磨损性构件以及使用了该耐磨损性构件的龙头阀、活塞‑工作缸单元。本发明的耐磨损性构件由以碳化硅为主要成分的陶瓷构成，在滑动面具有多个开气孔，从相邻的开气孔的重心间距离的平均值A减去开气孔的当量圆直径的平均值B得到的值C为平均值B的6倍以上。

Description

耐磨损性构件以及使用了该耐磨损性构件的龙头阀、活塞-工作缸单元

技术领域

本发明涉及耐磨损性构件以及使用了该耐磨损性构件的龙头阀、活塞-工作缸单元。

背景技术

以往，提供一种复合陶瓷，通过使碳与成为母材的陶瓷复合化来改善母材的滑动特性，并且通过在滑动面上的开气孔中填充润滑剂，从而即使在干燥状态下也能够维持滑动特性。作为这样的复合陶瓷，在专利文献1中记载有如下内容：提出了在开气孔内填充有液状、润滑脂状或固体状的润滑剂的碳化硅-碳复合材料，并将其用于自来水(龙头；faucet)阀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-165281号公报

发明内容

用于解决课题的方案

本发明的耐磨损性构件由以碳化硅为主要成分的陶瓷构成，在滑动面具有多个开气孔，从相邻的开气孔的重心间距离的平均值A减去开气孔的当量圆直径的平均值B而得到的值C为平均值B的6倍以上。

本发明的耐磨损性构件由以碳化硅为主要成分的陶瓷构成，在滑动面具有多个开气孔，从相邻的开气孔的重心间距离的平均值A减去开气孔的当量圆直径的平均值B而得到的值C为50μm以上且170μm以下。

本发明的龙头阀具备使彼此的滑动面抵接并滑动的固定阀芯和可动阀芯，固定阀芯以及可动阀芯中的至少一方由上述的耐磨损性构件构成。并且，本发明的活塞-工作缸单元具备：活塞，其装配有活塞环；以及工作缸，其装配有具有相对于活塞环的外周面滑动的内周面的工作缸套，工作缸套以及活塞环中的至少一方由上述的耐磨损性构件构成。

附图说明

图1的(A)是示出本发明的一实施方式的耐磨损性构件的滑动面的显微镜照片，图1的(B)以及图1的(C)是将图1的(A)的A部放大得到的显微镜照片。

图2是示出对本发明的一实施方式的耐磨损性构件的滑动面进行蚀刻后的状态的显微镜照片。

图3是示出本发明的一实施方式的龙头阀的图，图3的(A)是示出将流体通路开放后的状态的立体图，图3的(B)是示出将流体通路关闭后的状态的立体图。

图4是示出本发明的一实施方式的活塞-工作缸单元的主要部分的剖视图。

具体实施方式

如现有的碳化硅-碳复合材料这样，若遍布有滑动面上的开气孔，则也遍布有保持在开气孔的内部的润滑剂。在产生了这样的状态的情况下，容易与滑动接触的对置材料固接、或产生咬合、异响等。并且，若开气孔彼此接近的滑动面受到较高的压力，则连接开气孔彼此的裂纹容易进展。其结果是，在较多的开气孔由裂纹连接的情况下，存在该部分的机械强度降低、或流体向外部流出这样的问题。

本发明的耐磨损性构件通过具有上述的结构，能够提供一种耐磨损性构件，其能够抑制与滑动接触的对置材料的固接、咬合、异响等的产生，进而抑制机械强度的降低以及流体向外部的流出。

以下，参照附图对本发明的一实施方式的耐磨损性构件进行详细说明。但是，在本说明书的全部图中，只要不发生混淆，对同一部分标注同一附图标记，并适时省略其说明。

图1的(A)是示出本发明的一实施方式的耐磨损性构件的滑动面的显微镜照片，图1的(B)以及图1的(C)是将图1的(A)的A部放大得到的显微镜照片。具备图1所示的滑动面的耐磨损性构件由以碳化硅为主要成分的陶瓷构成。

本发明中的主要成分是指在构成陶瓷的成分的合计100质量％中占据80质量％以上的成分。特别是，主要成分是构成陶瓷的成分的合计100质量％中的占据90质量％以上的成分为宜。

构成陶瓷的成分使用X射线衍射装置(XRD)求得即可。对于各成分的含量而言，在鉴定了成分之后，使用荧光X射线分析装置(XRF)或ICP发光分光分析装置，求出构成成分的元素的含量，并将其换算为鉴定出的成分即可。

图1所示的滑动面具有多个开气孔1，从相邻的开气孔1a、1b、1c、……的重心间距离x₁、x₂、x₃、……的平均值A减去开气孔1a、1b、1c、……的当量圆直径d₁、d₂、d₃、……的平均值B而得到的值C是平均值B的6倍以上。若值C为平均值B的6倍以上，则能够在适当的范围内对滑动面的平面度进行控制。因此，与抵接的对象件的滑动面之间的间隙变窄，从而能够抑制液体从间隙向外部的流出。

上述值C也可以是平均值B的12倍以下。若值C为平均值B的12倍以下，则开气孔的配置适当。因此，润滑剂的配置也不会不均，从而能够长期维持润滑性能。

图1所示的滑动面具有多个开气孔1，从相邻的开气孔1a、1b、1c、……的重心间距离x₁、x₂、x₃、……的平均值A减去开气孔1a、1b、1c、……的当量圆直径d₁、d₂、d₃、……的平均值B而得到的值C为50μm以上且170μm以下。若值C为50μm以上，则能够在适当的范围内对滑动面的平面度进行控制。因此，与抵接的对象件的滑动面之间的间隙变窄，从而能够抑制液体从间隙向外部的流出。若值C为170μm以下，则开气孔的配置适当。因此，润滑剂的配置也不会不均，从而能够长期维持润滑性能。

开气孔的重心间距离能够通过以下的方法求得。在50倍的倍率下对滑动面进行观察，选择平均的范围，例如，使用CCD相机对面积为1.768mm²(横向的长度为1.36mm，纵向的长度为1.3mm)的范围进行拍摄，得到观察图像。以该观察图像为对象，使用图像分析软件“A像君(ver2.52)”(注册商标，旭化成工程(株)制)，通过分散度计测的重心间距离法这样的方法求出开气孔的重心间距离即可。以下，在记载为图像分析软件“A像君”的情况下，表示旭化成工程(株)制的图像分析软件。

作为该方法的设定条件，例如，将作为表示图像的明暗的指标的阈值设为156，将明度设为暗，将小图形去除面积设为20μm²，将噪音去除滤波器设为无即可。根据观察图像的亮度来调整阈值即可，在将明度设为暗、将二值化的方法设为手动、将小图形去除面积设为20μm²以及将噪音去除滤波器设为无的基础上，调整阈值以使得观察图像中显示出的标识符与开气孔的形状一致即可。将小图形去除面积设为20μm²这样较大的值是因为，小于该值的开气孔的润滑剂的保持性能较低。

开气孔的当量圆直径能够通过以下的方法求得。以上述观察图像为对象，使用粒子分析这样的方法求得开气孔的当量圆直径即可。该方法的设定条件也设为与在分散度计测的重心间距离法中使用的设定条件相同即可。

开气孔的重心间距离的峰度Ku可以为0.3以上且4以下。若开气孔的重心间距离的峰度Ku为0.3以上，则开气孔的重心间距离的分布变窄。另一方面，若重心间距离的峰度Ku为4以下，则不存在彼此极端分离的开气孔。若重心间距离的峰度Ku为0.3以上且4以下，则能够无遗漏地向滑动面间供给润滑剂，进而能够长期维持滑动性能。

在此，峰度Ku是指表示分布的峰值和下摆相较于正态分布如何不同的指标(统计量)。在峰度Ku＞0的情况下，成为具有尖锐峰值和粗长下摆的分布。在峰度Ku＝0的情况下，成为正态分布。在峰度Ku＜0的情况下，分布成为具有带圆角的峰值和细短的末端的分布。重心间距离的峰度Ku使用Excel(注册商标、Microsoft Corporation)所具备的函数Kurt求得即可。

开气孔1的滑动面中的面积率例如为1.2％以上且小于5％，能够使用上述的粒子分析这样的方法求得。特别是，开气孔1的滑动面中的面积率是2％以上且4.5％以下为宜。

图2是示出对本发明的一实施方式的耐磨损性构件的滑动面进行蚀刻后的状态的显微镜照片。该蚀刻后的面通过将耐磨损性构件在由氢氧化钠以及硝酸钾呈1∶1的质量比构成的加热熔融后的溶液中浸渍20秒而得到。在50倍的倍率下使用光学显微镜对该蚀刻后的面进行观察，选择平均地观察到各种大小的结晶粒子的面。平均地观察到各种大小的结晶粒子的面意味着广泛观察蚀刻后的面，不是故意选择没有粗粒状结晶粒子的区域的面，而是粗粒状结晶粒子、微粒状结晶粒子平均地存在的面。该面的面积例如为2.7×10^-2μm²(横向的长度为0.19μm、纵向的长度为0.14μm)。

如图2所示，滑动面具有以碳化硅为主要成分的粗粒状结晶粒子2以及微粒状结晶粒子3。微粒状结晶粒子2的当量圆直径的平均值(D)比开气孔1的当量圆直径的平均值B小。粗粒状结晶粒子2是面积为1000μm²以上的结晶粒子，微粒状结晶粒子3是当量圆直径为8μm以下的结晶粒子。不言而喻的是，也可以存在当量圆直径超过8μm且面积小于1000μm²的结晶粒子。

若微粒状结晶粒子3的当量圆直径的平均值(D)比开气孔1的当量圆直径的平均值B小，则难以从开气孔1的轮廓发生脱粒。其结果是，对抵接的对置材料的滑动面造成损伤的可能性降低。特别是，滑动面中的微粒状结晶粒子3的当量圆直径的平均值(D)与开气孔1的当量圆直径的平均值B之差是5μm以上为宜。

微粒状结晶粒子3的当量圆直径的平均值(D)例如为1μm以上且6μm以下。开气孔1的当量圆直径的平均值B例如为8μm以上且30μm以下。微粒状结晶粒子3的当量圆直径例如可以通过利用上述的方法，以面积为2.7×10^-2μm²的蚀刻后的面为对象，使用图像分析软件(例如，三谷商事(株)制、Win ROOF)进行分析而得到。在进行分析时，当量圆直径的阈值设为0.21μm，小于0.21μm的粒径并不作为当量圆直径的平均值B算出的对象。

粗粒状结晶粒子2是6面积％以上且15面积％以下为宜。若粗粒状结晶粒子2为6面积％以上，则即使由于热冲击而产生微细的裂纹，也能够通过粗粒状结晶粒子2抑制裂纹的进展。若粗粒状结晶粒子2为15面积％以下，则能够提高强度、刚性、破坏韧性等机械特性。

粗粒状结晶粒子2包含多个粒内气孔4为宜。若粗粒状结晶粒子2包含多个粒内气孔，则高温环境下在粗粒状结晶粒子2产生的热应力容易被粒内气孔4缓和，因此耐热性提高。粒内气孔4的当量圆直径例如为6μm以下。

粗粒状结晶粒子2以及微粒状结晶粒子3是以碳化硅为主要成分的结晶粒子。使用波长分散型X射线显微分析仪装置，确认Si以及C的各分布，通过在重叠Si以及C的分布时它们重复，确认是以碳化硅为主要成分的结晶粒子即可。

形成本发明的耐磨损性构件的陶瓷的相对密度是96％以上且99％以下为宜，特别是，是96.7％以上且98.8％以下为宜。该相对密度是耐磨损性构件的表观密度相对于陶瓷的理论密度的百分比。陶瓷的理论密度如下述那样求得即可。通过ICP(InductivilyCoupled Plasma)发光分光分析装置或荧光X射线分析装置求出构成耐磨损性构件的各含量即可。各成分的鉴定通过使用CuKα射线的X射线衍射装置来进行。例如，若鉴定出的成分是SiC、B₄C，则使用通过ICP发光分光分析法或荧光X射线分析法求出的Si以及B的含量的值来换算为SiC、B₄C而求出即可。耐磨损性构件的表观密度依据JIS R 1634-1998求得即可。

在构成陶瓷的主要成分为碳化硅，主要成分以外的成分为碳化硼的情况下，若将含量分别设为a质量％以及b质量％，则能够使用碳化硅以及碳化硼各自的理论密度的值(碳化硅＝3.21g/cm³、碳化硼＝2.52g/cm³)，通过以下的式(1)求出碳化硅质烧结体的理论密度(T.D)。

T.D＝1/(0.01×(a/3.21+b/2.52))……(1)

例如，在构成陶瓷的成分的含量中的碳化硅为99.6质量％而碳化硼为0.4质量％的情况下，若使用式(1)进行计算，则陶瓷的理论密度(T.D)为3.21g/cm³。通过用依据JIS R1634-1998求出的陶瓷的表观密度除以该理论密度(T.D)3.21g/cm³，能够求出相对密度。

陶瓷中的石墨的含量小于1质量％，特别是，是0.1质量％以下为宜，也可以不含有石墨。这是因为，若含有石墨，则滑动特性提高，但滑动面容易磨损，因此作为耐磨损性构件的寿命变短。在由X射线衍射法进行的成分的鉴定中，在耐磨损性构件中含有石墨时，使用里特维尔德法求出石墨的含量即可。

陶瓷也可以含有硫。硫的含量也可以换算为氧化物SO₃而为0.02质量％以下。在滑动开始后，若滑动面中含有硫，则容易成为裂纹的起点，但若硫的含量换算为氧化物SO₃而为上述范围，则成为裂纹的起点的可能性降低。

上述的耐磨损性构件能够作为例如在龙头阀的阀芯、活塞-工作缸单元、轴承、燃料喷射用喷嘴、压延辊、滚珠轴承、辊轴承、流量控制阀中装配的旋转轴或供该旋转轴以能够旋转的方式卡合的垫圈等滑动构件使用。

图3所示的龙头阀20具备使彼此的滑动面21a、22a抵接并滑动的固定阀芯21和可动阀芯22。固定阀芯21固定于树脂外壳(未图示)，可动阀芯22构成为在树脂外壳的内部且在固定阀芯21上可动。在固定阀芯21、可动阀芯22内，分别在厚度方向上形成有流体通路21b、22b，双方的流体通路21b、22b在滑动面21a、22a上连结。在可动阀芯22固定有杆23，通过使该杆23在上下方向或旋转方向上移动，可动阀芯22可动。在龙头阀20中，在固定阀芯21以及可动阀芯22的双方中使用本发明的一实施方式的耐磨损性构件10。也可以仅在固定阀芯21以及可动阀芯22中的任一方中使用耐磨损性构件10。

如图3的(A)所示，对于龙头阀20而言，在流体通路21b、22b开放的状态下，水或热水等流体从空心箭头方向依次流过流体通路21b、22b，且流体从与龙头阀20连接的水龙头(未图示)排出。此时，插入滑动面21a、22a间的流体与预先在任一滑动面21a、22a涂布的硅酮润滑脂一起成为润滑液，以维持滑动特性的方式发挥作用。彼此的滑动面21a、22a抵接包含各面隔着这样的润滑液抵接的状态。

另一方面，如图3的(B)所示，能够利用杆23使可动阀芯22在上下方向中的任一方向上移动，从而将流体通路21b、22b间封闭，进而能够制止流体从水龙头排出。通过使可动阀芯22在旋转方向上移动来调整供流体通路21b、22b连结的端面的面积。其结果是，能够调整从水龙头排出的流体的流量。

在图3所示的龙头阀20中，可以是，与可动阀芯22相比，固定阀芯21的上述值C较小。通常，与可动阀芯22的滑动面22a相比，固定阀芯21的滑动面21a的面积较大。因此，滑动面22a始终成为始终与滑动面21a滑动接触的状态。另一方面，滑动面21a的一部分无法成为始终与滑动面22a滑动接触的状态。因此，通过减小上述值C，能够保持开气孔所含的硅酮润滑脂的量变多，硅酮润滑脂的保持性能也提高。上述值C之差例如为3μm以上且15μm以下。

图4是示出本发明的一实施方式的活塞-工作缸单元的主要部分的剖视图。活塞-工作缸单元30具备：活塞32，其装配有多个活塞环31；以及工作缸34，其装配有具有相对于活塞环31的外周面滑动的内周面的工作缸套33。

活塞环31的外周面在工作缸套33的内周面沿着轴向滑动。活塞环31的外周面以及工作缸套33的内周面均是具有多个开气孔的滑动面。与活塞环31的外周面相比，工作缸套33的内周面的面积较大。因此，始终不会与活塞环31的外周面发生接触。另一方面，活塞环31的外周面7始终与工作缸套33的内周面接触。

工作缸34例如由铝或铁制的铸造物构成。工作缸套33例如是由以碳化硅为主要成分的陶瓷构成的耐磨损性构件。活塞32例如由铝或铁制的铸造物构成。活塞32在图4中一体地形成，但活塞头部32a和活塞裙部32b也可以分开。

在活塞头部32a和活塞裙部32b分开的情况下，活塞头部32a由以氮化硅、碳化硅等为主要成分的陶瓷构成。活塞环31例如是由以碳化硅为主要成分的陶瓷构成的耐磨损性构件。

对于本发明的一实施方式的活塞-工作缸单元30而言，工作缸套33以及活塞环31中的至少一方是本发明的耐磨损性构件。特别是，可以是，工作缸套33以及活塞环31由本发明的耐磨损性构件构成，与活塞环31相比，工作缸套33的上述值C较小。与活塞环31的外周面相比，工作缸套33的内周面的面积较大。因此，外周面成为始终与内周面滑动接触的状态。另一方面，内周面的一部分无法成为始终与外周面滑动接触的状态。因此，通过减小上述值C，能够保持开气孔所含的油等润滑剂的量变多，润滑剂的保持性能也提高。上述值C之差例如为3μm以上且15μm以下。

接下来，对本发明的一实施方式的耐磨损性构件的制造方法的一例进行说明。首先，准备将由平均粒径(D₅₀)为0.5μm以上且2μm以下的α型碳化硅的粉末、烧结助剂、树脂珠构成的疏水性的气孔形成剂以及使该气孔形成剂分散的气孔分散剂。接下来，使用滚筒磨机、旋转磨机、振动磨机、珠磨机或磨碎机等，用球磨机或珠磨机等将这些原料进行湿式混合并粉碎，从而制成浆料。也可以添加使碳化硅的粉末分散的分散剂。

烧结助剂可以与碳化硼的粉末和作为碳源的苯酚水溶液或木质素磺酸盐以及木质素羧酸盐的粉末的组合进行组合，或者与氧化铝的粉末和氧化钇等稀土类氧化物的粉末进行组合。在烧结助剂由前者的组合物构成的情况下，相对于α型碳化硅的粉末100质量份，例如，碳化硼的粉末为0.2质量份以上且0.6质量份以下，苯酚水溶液或木质素磺酸盐以及木质素羧酸盐的粉末以碳换算为0.5质量份以上且4.0质量份以下。木质素磺酸盐以及木质素羧酸盐的盐是锂、钠以及铵中的至少一种为宜。

气孔形成剂例如是由硅酮珠以及丙烯酸-苯乙烯聚合物中的至少一种构成的悬浮聚合而成的交联性的树脂珠。为了得到在滑动面具有多个开气孔且上述值C为平均值B的6倍以上的耐磨损性构件，将气孔形成剂的含量相对于α型碳化硅的粉末100质量份设为1.2质量份且以上1.38质量份以下，将其平均粒径(D₅₀)设为36μm以上且45μm以下，尤其设为40μm以上且45μm以下即可。在得到上述值C为50μm以上且170μm以下的耐磨损性构件的情况下，气孔形成剂的含量以及平均粒径(D₅₀)也设为与上述相同即可。

气孔形成剂的粒径的范围例如为5μm以上且125μm以下。例如，为了得到开气孔的重心间距离的峰度Ku为0.3以上且4以下的耐磨损性构件，使用平均粒径(D₅₀)为42.5μm以上且44.5μm以下的气孔形成剂即可。

气孔分散剂为了使气孔形成剂分散而使用。作为气孔分散剂，可以列举出例如羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐、磷酸酯盐等阴离子表面活性剂等。由于阴离子表面活性剂吸附于气孔形成剂，因此气孔形成剂容易在浆料中湿润以及浸透。此外，通过阴离子表面活性剂所具有的亲水基的电荷排斥，气孔形成剂的凝聚进一步得到抑制。因此，气孔形成剂不会在浆料中凝聚而能够充分地分散。阴离子表面活性剂使气孔形成剂在浆料中湿润以及浸透的效果较高。气孔分散剂相对于气孔形成剂100质量％添加0.14质量％以上且0.24质量％以下即可。

接下来，向该浆料中添加甲基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素类或其改性品、糖类、淀粉类、糊精或它们的各种改性品、聚乙烯醇等水溶性各种合成树脂或乙酸乙烯酯等合成树脂乳液、阿拉伯胶、酪蛋白、海藻酸盐、葡甘露聚糖、甘油、山梨糖醇酐脂肪酸酯等作为粘合剂并混合后，进行喷雾干燥，由此得到颗粒。得到的大部分的颗粒成为内包有气孔形成剂的状态。

在喷雾干燥前通过ASTM E 11-61中记载的粒度编号为2000的筛网或比该筛网细的筛网的筛选，从而除去粗大的杂质、垃圾。然后，通过用使用磁力的除铁机进行除铁等方法除去铁及其化合物为宜。

接下来，将调整了粉体体积密度的颗粒填充到成形模具中，将压力设为例如78Pa以上且118Pa以下，对所填充的颗粒进行加压，得到生坯密度为例如1.8g/cm³以上且1.95g/cm³以下的成形体。

在氮气气氛中，将成形体在温度450～650℃、保持时间2～10小时下进行脱脂，制成脱脂体。在真空气氛或氩气等不活泼气体的减压气氛中，将温度设为1800℃以上且2200℃以下，将脱脂体保持3小时以上且5小时以下，由此，能够得到本发明的耐磨损性部件。

以下，对本实施方式的实施例进行具体说明，但本实施方式并不限定于这些实施例。

实施例

(实施例1)

首先，在成为主要成分的α型碳化硅的粉末中添加规定量的烧结助剂和气孔形成剂。作为烧结助剂，使用碳化硼的粉末以及苯酚水溶液。作为气孔形成剂，使用由丙烯酸-苯乙烯聚合物构成的悬浮聚合而成的交联性的树脂珠。

为了得到固定阀芯，气孔形成剂相对于α型碳化硅的粉末100质量份的含量以及平均粒径(D₅₀)如表1中所示。并且，在各试料中，相对于气孔形成剂100质量％添加0.2质量％的聚羧酸钠作为气孔分散剂，制成调合原料。将该调合原料按各试样投入球磨机后，混合48小时而使它们浆料化。在该浆料中添加粘合剂并混合后，进行喷雾干燥，由此得到平均粒径80μm的碳化硅的颗粒。

接下来，将该颗粒填充到成形模具中，在厚度方向上以98MPa的压力进行加压而成形得到成形体。在氮气气氛中，将得到的成形体升温20小时并在600℃下保持5小时，然后进行自然冷却并脱脂，从而得到脱脂体。接下来，在真空气氛中，将脱脂体在2030℃下保持5小时，由此得到由以碳化硅为主要成分的陶瓷构成的固定阀芯21。另一方面，可动阀芯22被调整为不添加有气孔形成剂以及气孔分散剂，而由以碳化硅为主要成分的致密质的陶瓷构成。

形成可动阀芯22的陶瓷的相对密度为99％。并且，对固定阀芯21以及可动阀芯22相互对置的表面进行研磨加工，从而得到滑动面21a、22a。任一滑动面21a、22a的平面度为1μm以下，算术平均粗糙度(Ra)为0.2μm以下。

在表1中示出得到的各试料的固定阀芯21的滑动面21a中的开气孔的重心间距离的平均值A、开气孔的当量圆直径的平均值B、从平均值A减去平均值B而得到的值C、以及值C相对于平均值B的倍率。

接下来，制作图3所示的龙头阀20，进行滑动试验。在该滑动试验中使用的龙头阀20由在外径30mm、壁厚10mm的圆板状体上具有直径5mm的流体通路22b的可动阀芯22、以及在外径20mm、膜厚8mm的圆板状体上具有直径5mm的流体通路21b的固定阀芯21构成。

在固定阀芯21的滑动面21a上涂布硅酮润滑脂后，利用外壳以294N的轴向力按压固定阀芯21以及可动阀芯22，同时，以0.1MPa的压力向流体通路21b、22b注入80℃的温水，测定利用杆23使可动阀芯22滑动所需的操作力。杆23的测定位置是距杆23的支点的直线距离为83mm的位置。

关于该滑动试验的评价基准，将使可动阀芯20滑动10万次后的杆23的操作力为0.8kg以下的情况判断为滑动性良好。调查使可动阀芯20滑动16万次后的滑动面21a、22a间有无泄漏(漏水)。将结果示于表1。

【表1】

如表1所示，试料No.1～4、6～10的值C是平均值B的6倍以上。因此，可以说试料No.1～4、6～10具有良好的滑动性，且能够抑制流体向外部的流出。在试料No.1～4、6～10中，从平均值A减去平均值B而得到的值C也为50μm以上且170μm以下。

附图标记说明

1开气孔；2粗粒状碳化硅粒子；3微粒状碳化硅粒子；4粒内气孔；20龙头阀；21固定阀芯；22可动阀芯；23杆；30活塞-工作缸单元；31活塞环；32活塞；32a活塞头部；32b活塞裙部；33工作缸套；34工作缸。

Claims

1.一种耐磨损性构件，其中，

所述耐磨损性构件由以碳化硅为主要成分的陶瓷构成，

在滑动面具有多个开气孔，从相邻的所述开气孔的重心间距离的平均值A减去所述开气孔的当量圆直径的平均值B而得到的值C为所述平均值B的6倍以上。

2.一种耐磨损性构件，其中，

所述耐磨损性构件由以碳化硅为主要成分的陶瓷构成，

在滑动面具有多个开气孔，从相邻的所述开气孔的重心间距离的平均值A减去所述开气孔的当量圆直径的平均值B而得到的值C为50μm以上且170μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的耐磨损性构件，其中，

所述开气孔的重心间距离的峰度Ku为0.3以上且4以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的耐磨损性构件，其中，

所述滑动面具有粗粒状结晶粒子以及微粒状结晶粒子，

所述微粒状结晶粒子的当量圆直径的平均值(D)比所述开气孔的当量圆直径的平均值B小。

5.根据权利要求4所述的耐磨损性构件，其中，

所述微粒状结晶粒子的当量圆直径的平均值(D)与所述开气孔的当量圆直径的平均值B之差为5μm以上。

6.根据权利要求4或5所述的耐磨损性构件，其中，

所述粗粒状结晶粒子为5面积％以上且15面积％以下。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的耐磨损性构件，其中，

所述粗粒状结晶粒子包含粒内气孔。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的耐磨损性构件，其中，

所述陶瓷包含硫，该硫的含量换算为氧化物SO3为0.02质量％以下且不包含0质量％。

9.一种龙头阀，其中，

所述龙头阀具备使彼此的滑动面抵接并滑动的固定阀芯和可动阀芯，

所述固定阀芯以及所述可动阀芯中的至少一方由权利要求1至8中任一项所述的耐磨损性构件构成。

10.一种龙头阀，其中，

所述固定阀芯以及所述可动阀芯由权利要求1至8中任一项所述的耐磨损性构件构成，与所述可动阀芯相比，所述固定阀芯的上述值C较小。

11.一种活塞-工作缸单元，其中，

所述活塞-工作缸单元具备：活塞，其装配有活塞环；以及工作缸，其装配有具有相对于所述活塞环的外周面滑动的内周面的工作缸套，

所述工作缸套以及所述活塞环中的至少一方由权利要求1至8中任一项所述的耐磨损性构件构成。

12.一种活塞-工作缸单元，其中，

所述工作缸套以及所述活塞环由权利要求1至8中任一项所述的耐磨损性构件构成，与所述活塞环相比，所述工作缸套的上述值C较小。