CN117043496A - 滑动部件 - Google Patents
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Abstract
提供能够在宽泛的使用条件下获得稳定的低摩擦效果的滑动部件。一种滑动部件(10、20)，其具有相对滑动的滑动面(11、21)，其中，在滑动部件(20)的基材(22)上直接覆盖有以石墨为主的薄膜(30)，滑动面(21)由薄膜(30)构成，薄膜(30)中含有尺寸为该薄膜(30)的膜厚以下的填料(40、41)。
Description
技术领域
本发明涉及相对滑动的滑动部件，例如涉及在汽车、一般产业机械、或其他密封领域的对旋转机械的旋转轴进行轴封的轴封装置中使用的滑动部件、或者在汽车、一般产业机械、或其他轴承领域的机械的轴承中使用的滑动部件。
背景技术
滑动部件具有与对方侧的滑动面相对滑动的滑动面，用作对旋转或往复运动的轴等进行支承的轴承或防止被密封流体泄漏的轴封装置的构成部件。作为防止被密封流体泄漏的轴封装置，例如机械密封件具有相对旋转且滑动面彼此滑动的一对环状的滑动部件。例如，专利文献1所示的滑动部件通过由作为软质材料的碳形成而利用碳的自润滑性获得了低摩擦效果，但在异物侵入到滑动面之间的情况下，由碳形成的滑动部件的滑动面容易被削伤，在耐异物性的方面存在问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-58517号公报(第6页，图1)
专利文献2：日本特开2004-225725号公报(第6页，图2)
发明内容
发明要解决的课题
通过由作为硬质材料的SiC形成滑动部件(例如专利文献2)，能够提高耐异物性，但例如，当在滑动面之间不夹设液体的无润滑环境下、即在干燥环境下使用机械密封件时，由于大气中的SiC的摩擦系数大，因此根据使用条件，有可能在滑动面上会产生擦伤(galling)。并且，在专利文献2中，滑动部件的滑动面被类金刚石碳覆膜(以下，有时也记作DLC覆膜)覆盖，例如，当在无润滑环境下使用时，由于DLC覆膜为高硬度，因此根据使用条件，有可能在对方侧的滑动面上产生擦伤。为了获得基于DLC覆膜的低摩擦效果，需要进行根据使用条件对DLC覆膜的氢含量等进行变更等复杂的条件设定，缺乏通用性。
本发明是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于，提供能够在宽泛的使用条件下获得稳定的低摩擦效果的滑动部件。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的滑动部件具有相对滑动的滑动面，其中，在所述滑动部件的基材上直接覆盖有以石墨为主的薄膜，所述滑动面由所述薄膜构成，所述薄膜中含有尺寸为该薄膜的膜厚以下的填料。
由此，滑动部件的基材被以石墨为主并含有填料的薄膜覆盖，从而通过与对方侧的滑动面的摩擦，构成滑动面的以石墨为主的薄膜在通过范德华力而结合的石墨层的层间被剪切，薄膜的一部分残留于基材表面的微细凹部内，由此使滑动面平滑化，并且能够对对方侧的滑动面发挥石墨的自润滑性，因此能够在流体润滑区域、边界润滑区域、无润滑环境下等宽泛的使用条件下稳定地获得低摩擦效果。此外，滑动面被附加了基于填料的功能，并且即使是膜厚薄的薄膜，填料也不容易脱落，也能够抑制填料从滑动面突出，因此不容易因摩擦而使对方侧的滑动面受损。
也可以是，所述薄膜含有比构成该薄膜的所述石墨硬的高硬质填料。
由此，通过以石墨为主的薄膜含有高硬质填料，能够提高滑动面的耐磨损性和耐异物性。
也可以是，所述高硬质填料的硬度比对方侧的滑动面的硬度小。
由此，高硬质填料比对方侧的滑动面软，因此不容易因摩擦而使对方侧的滑动面受损。
也可以是，所述薄膜含有摩擦系数比构成该薄膜的所述石墨的摩擦系数小的低摩擦填料。
由此，通过以石墨为主的薄膜含有低摩擦填料，能够提高滑动面的润滑性。
附图说明
图1是示出本发明的实施例的机械密封件的一例的纵剖视图。
图2是示出实施例的形成有薄膜的使用前的旋转密封环的滑动面的放大剖视图。
图3是示出实施例的在薄膜的膜中分散有填料的情形的剖视示意图。
图4是示出通过实施例的形成有薄膜的旋转密封环的滑动面与静止密封环的滑动面滑动而产生了石墨的剪切块的状态的放大剖视图。
图5是示出实施例的形成有薄膜的旋转密封环的滑动面与静止密封环的滑动面滑动后的状态的放大剖视图。
具体实施方式
以下，基于实施例对用于实施本发明的滑动部件的方式进行说明。
实施例
参照图1至图5对实施例的滑动部件进行说明。另外，在本实施例中，以滑动部件是机械密封件的方式为例进行说明。并且，将构成机械密封件的滑动部件的内径侧设为作为泄漏侧的低压流体侧、将外径侧设为作为被密封流体侧的高压流体侧(被密封气体侧)而进行说明。
图1所示的一般产业机械用的机械密封件是在滑动面之间不夹设液体的无润滑环境下、即干燥环境下对想要从滑动面的外径侧朝向内径侧泄漏的被密封气体进行密封的内侧型机械密封件。
机械密封件主要由作为滑动部件的旋转密封环20和作为滑动部件的静止密封环10构成。旋转密封环20呈圆环状，经由套筒2以能够与旋转轴1一同旋转的状态设置于旋转轴1。静止密封环10呈圆环状，以非旋转状态且能够沿轴向移动的状态设置于密封罩5，该密封罩5固定于被安装设备的壳体4。通过由弹簧6对静止密封环10沿轴向施力而使静止密封环10的滑动面11与旋转密封环20的滑动面21相互紧贴地滑动。并且，旋转密封环20与套筒2之间被密封垫7密封，静止密封环10与密封罩5之间被O型环8密封。
本实施例的静止密封环10和旋转密封环20由SiC(碳化硅)形成。另外，静止密封环10和旋转密封环20不限于由同一原材料构成，也可以由不同的原材料构成。
如图2所示，旋转密封环20通过在作为基材的SiC基材22上直接覆盖薄膜30而构成。即，旋转密封环20的实质的滑动面21由薄膜30的表面30a构成。另外，在本实施例中，在作为对方侧的滑动面的静止密封环10的滑动面11上不形成薄膜(参照图4)。
另外，关于本实施例的滑动面21，对薄膜30的厚度比SiC基材22的表面粗糙度厚且SiC基材22的轴向的一个端面部22a整面被薄膜30覆盖的方式进行说明，但不限于此，例如也可以是，将薄膜30的厚度形成得较薄，由此在滑动面21中，SiC基材22的端面部22a的一部分，例如表面的波峰的顶部不被薄膜30覆盖而露出。
并且，通过薄膜30直接覆盖于SiC基材22，与具有中间层等的情况相比，没有形成中间层的麻烦，并且没有与中间层配合的使用条件的限制。
另外，薄膜的“薄”是指比基材薄。
并且，在本实施例中，薄膜30以石墨为主成分，具有以碳原子的骨架构造作为母材的层状构造，薄膜30在膜中含有作为填料的高硬质填料40和低摩擦填料41。
另外，石墨主要由碳原子构成，是碳材料的一种，主要具有六方晶系的晶体构造，是能够通过拉曼光谱分析等进行分析的物质。
详细而言，本实施例的薄膜30是以石墨为主的薄膜，即，是示出表面的碳原子的骨架构造的石墨成分的特征显著表现出的组成的薄膜。在薄膜30中，主要构成石墨的碳原子彼此通过共价键而构成配置于六方晶系的片状的晶体构造，薄片状的晶体构造通过范德华力而层状地结合，由此形成了石墨层。另外，骨架构造的碳原子的一部分也可以形成由非石墨化碳构成的区域。
薄膜30形成有通过以下方式进行石墨化的骨架：使用刮棒涂敷机或旋转涂敷机等涂敷装置，将作为前体溶液(该前体溶液是将作为热固化性树脂的聚酰亚胺树脂溶解于有机溶剂而得到的)的聚酰胺酸清漆以覆盖构成旋转密封环20的SiC基材22的轴向的一个端面部22a的方式直接涂敷，通过干燥和固化处理而使其酰亚胺化，之后在惰性气氛中以1200℃以上的温度进行加热固化，进而进行烧成。即，薄膜30的碳原子的骨架构造来源于聚酰胺酸。
另外，薄膜30能够通过形成为规定的范围的厚度的薄膜而防止膜破损，并且能够通过在比较低的温度下进行烧成而使热固性树脂石墨化。另外，初期的使用前的薄膜30也可以形成为厚度为1μm～100μm。如果膜厚比上述值薄，则会在薄膜30与SiC基材22之间产生剥离，如果膜厚比上述值厚，则会在形成膜时产生龟裂。并且，薄膜30的膜厚可以根据分散在膜中的填料、添加剂的粒径来设定最佳值。
并且，被薄膜30覆盖的SiC基材22的端面部22a的表面的算术平均粗糙度Ra为0.1μm以上，薄膜30以薄膜30的一部分进入SiC基材22的端面部22a的微细凹部22b内的状态形成。
并且，关于薄膜30和SiC基材12的硬度测定，使用纳米压痕仪来进行试验，确认了SiC基材12示出比薄膜30硬的值。
如上所述，本实施例的薄膜30通过以1200℃以上的温度对作为热固化性树脂的聚酰亚胺树脂进行烧成而在表面主要形成了石墨区域。另外，薄膜30的膜的组成例如能够利用XRD、拉曼光谱分析、热分析来分析膜的组成从而进行判别。
并且，薄膜30优选通过以1200℃以上且不到2000℃的温度对作为热固化性树脂的聚酰亚胺树脂进行烧成而形成。
如图3所示，薄膜30在膜中大致均匀地分散有尺寸为该薄膜30的膜厚以下的粒状的高硬质填料40和低摩擦填料41。另外，在图3中，为了便于说明，以相同的粒径图示了高硬质填料40和低摩擦填料41。并且，填料也可以是纳米填料。
在本实施例中，作为高硬质填料40，使用了比构成薄膜30的石墨硬并且比构成对方侧的滑动面的SiC基材12软的焦炭。另外，作为高硬质填料40，除了焦炭以外，例如也可以使用炭黑(C.B.)、碳纤维(C.F.)、活性炭、石墨粉等填料。
并且，关于高硬质填料40的硬度测定，使用纳米压痕仪来进行试验，确认了高硬质填料40示出比构成薄膜30的石墨硬的值，并且高硬质填料40示出比SiC基材12软的值。
并且，薄膜30的膜中的高硬质填料40的含有率优选调整为1重量％～50重量％。
并且，在本实施例中，作为低摩擦填料41，使用了摩擦系数比构成薄膜30的石墨的摩擦系数小的高岭土。
关于薄膜30和低摩擦填料41的摩擦系数的测定，使用AFM(原子力显微镜)来进行测定摩擦力的试验，确认了低摩擦填料41的摩擦系数示出比构成薄膜30的石墨的摩擦系数小的值。
本实施例的薄膜30能够通过添加高硬质填料40作为主填料而提高以石墨为主的薄膜30的耐磨损性，并且通过少量添加低摩擦填料41而降低薄膜30的表面的摩擦系数。另外，通过使用高岭土作为低摩擦填料41，能够降低特别是干燥环境下的摩擦系数。
另外，在发挥由石墨的自润滑性所带来的低摩擦效果的方面，薄膜30所含的填料的含有率的总计优选为75重量％以下。
并且，薄膜30可以根据滑动面21所要求的特性而自由地变更膜中所含的填料的种类及数量、含有比例。例如，能够通过除了上述的高硬质填料40和低摩擦填料41以外还添加氧化铈作为填料而去除因长效冷却液(LLC)所引起的硅酸盐堆积物。并且，能够通过添加碳纳米管(CNT)或天然石墨作为填料而对薄膜赋予电气特性。
另外，薄膜30的表面的石墨化度的分析使用Nanophoton公司制造的光谱分析装置，以中心波数2082.24cm-1、激发波长532.36nm、激光强度0.8mW进行了测定。IG是出现在中心波数1574cm-1～1576cm-1处的G峰强度。ID是出现在中心波数1344cm-1～1348cm-1处的D峰强度。在试样中测定特定的区域的多个点，根据平均化光谱的G峰强度、D峰强度来计算强度比ID/IG，如果该值为1以下，则表示了本发明中的石墨。
接下来，对按照以下的条件对形成有薄膜30的旋转密封环20进行了Ring-on-Ring摩擦和磨损试验的结果进行说明。并且，静止密封环10像上述那样不形成薄膜，至少滑动面11由SiC形成。
载荷＝10N
静止密封环的滑动面的面压＝0.25MPa
旋转密封环的转速＝74rpm
PV值＝0.008MPa.m/sec
试验时间＝达到滑动距离1000m为止
被密封流体＝大气
本实施例的旋转密封环20(样品F～M)的薄膜30的形成结果和Ring-on-Ring摩擦和磨损试验的试验结果如表1所示。另外，关于Ring-on-Ring摩擦和磨损试验，在无润滑环境下，根据是否发现滑动面的咬粘(seizure)而进行了可否使用的判定。进而，在Ring-on-Ring摩擦和磨损试验后，确认了有无薄膜30从旋转密封环20的滑动面21的剥离和有无龟裂。关于薄膜有无剥离的确认，通过对旋转密封环20的滑动面21吹送空气而去除附着物，在光学显微镜5倍的倍率下，如果端面部22a的微细凹部22b中的薄膜30的残留按照接触范围内的面积率为80％以下，则判定为存在从旋转密封环20的滑动面21的剥离。关于薄膜有无龟裂的确认，通过对旋转密封环20的滑动面21吹送空气而去除附着物，确认有无龟裂。
[表1]
| 样品 | 膜厚(μm) | 可否使用 | 剥离 | 龟裂 |
| F | 1 | ○ | 无 | 无 |
| G | 10 | ○ | 无 | 无 |
| H | 20 | ○ | 无 | 无 |
| I | 50 | ○ | 无 | 无 |
| K | 100 | ○ | 无 | 无 |
| L | 0.5 | - | 有 | 无 |
| M | 120 | - | 无 | 有 |
在无润滑环境下，判明了：对于没有滑动面的咬粘并且没有薄膜30从旋转密封环20的滑动面21的剥离和龟裂的旋转密封环20的薄膜30，厚度为1μm～100μm(样品F、G、H、I、K)。
接下来，对改变膜中的高硬质填料40的含有率(重量％)而制作本实施例的形成有薄膜30的旋转密封环20，并按照以下的条件进行了Ring-on-Ring摩擦和磨损试验的结果进行说明。另外，旋转密封环20的薄膜30以厚度统一为20μm的状态形成。并且，薄膜30以膜中的低摩擦填料41的含有率统一为5重量％的状态形成。并且，静止密封环10像上述那样不形成薄膜，至少滑动面11由SiC形成。
载荷＝10N
静止密封环的滑动面的面压＝0.25MPa
旋转密封环的转速＝74rpm
PV值＝0.008MPa.m/sec
试验时间＝达到滑动距离1000m为止
被密封流体＝大气
本实施例的旋转密封环20(样品N～S)的Ring-on-Ring摩擦和磨损试验的试验结果如表2所示。另外，关于Ring-on-Ring摩擦和磨损试验，在无润滑环境下，根据是否发现滑动面的咬粘而进行了可否使用的判定。进而，在Ring-on-Ring摩擦和磨损试验后，与表1同样地确认了旋转密封环20的滑动面21的薄膜30有无龟裂。
[表2]
| 样品 | 高硬质填料(重量％) | 可否使用 | 龟裂 |
| N | 5 | × | 有 |
| O | 10 | ○ | 无 |
| P | 15 | ○ | 无 |
| Q | 20 | ○ | 无 |
| R | 25 | ○ | 无 |
| S | 30 | × | 无 |
在无润滑环境下，判明了对于没有滑动面的咬粘并且没有龟裂的旋转密封环20的薄膜30，高硬质填料40的含有率为10重量％以上，并且高硬质填料40和低摩擦填料41的总计含有率为30重量％以下(样品O、P、Q、R)。
另外，在相对于不形成薄膜30的滑动面21，对方侧的静止密封环10由作为软质材料的碳形成的情况下，通过异物侵入滑动面11、21之间，由软质的碳形成的静止密封环10的滑动面11被异物卡咬，滑动面11被削伤，从而产生表面粗糙度，滑动面的平滑性丧失，给摩擦系数带来不良影响。这样，由碳形成的滑动部件的滑动面在耐异物性的方面存在问题。与此相对，在本实施例中，旋转密封环20是在硬质的SiC基材22上覆盖薄膜30而构成的，并且对方侧的静止密封环10也由作为硬质材料的SiC形成，因此，对于异物向滑动面11、21之间的侵入，薄膜30的石墨区域会优先被削伤，不容易产生会给滑动面的摩擦系数带来不良影响那样的SiC基材12、22的表面粗糙度。
如上所述，本发明的旋转密封环20的SiC基材22被以石墨为主并含有高硬质填料40和低摩擦填料41的薄膜30直接覆盖，由此，通过与静止密封环10的滑动面11的摩擦，构成滑动面21的以石墨为主的薄膜30在通过较弱的范德华力而结合的石墨层的层间被剪切(参照图4的放大部分)，并且被滑动面11、21彼此的压接力沿轴向压入，薄膜30的一部分进入SiC基材22的端面部22a的微细凹部22b内，从而使滑动面21平滑化(参照图5的放大部分)。由此，残留于微细凹部22b内的薄膜30能够对于静止密封环10的滑动面11发挥石墨的自润滑性，因此能够在流体润滑区域、边界润滑区域、无润滑环境下等宽泛的使用条件下稳定地获得低摩擦效果。
此外，被薄膜30覆盖的旋转密封环20的滑动面21附加了基于尺寸为薄膜30的膜厚以下的高硬质填料40和低摩擦填料41的功能，并且即使是膜厚薄的薄膜30，高硬质填料40和低摩擦填料41也不容易脱落，特别是也能够抑制高硬质填料40从滑动面21突出，因此不容易因摩擦而使静止密封环10的滑动面11受损。另外，薄膜30对填料等粒子的保持能力高。即使在干燥环境下也能够特别地防止碳系填料脱落。
并且，薄膜30通过含有比构成该薄膜30的石墨硬的高硬质填料40而能够提高由以石墨为主的薄膜30构成的滑动面21的耐磨损性和耐异物性。
而且，在薄膜30中，与高硬质填料40相比石墨区域优先磨损而在滑动面21上形成了凹凸，由此能够在滑动面21上形成粗糙。由此，由在滑动面21上形成的凸部承受载荷，并且特别是在流体润滑时，流体进入凹部，由此促进了润滑，能够防止由滑动引起的鸣音。
并且，通过来源于薄膜30的石墨的剪切块P30介于流体中，能够提高润滑性。
并且，由于高硬质填料40比静止密封环10的滑动面11软，因此不容易因摩擦而使对方侧的滑动面11受损。
并且，通过薄膜30含有摩擦系数比构成该薄膜30的石墨的摩擦系数低的低摩擦填料41，能够提高滑动面21的润滑性。
而且，通过薄膜30仅形成于旋转密封环20的滑动面21，在滑动面11、21之间产生的来源于薄膜30的石墨的剪切块P30(参照图4的放大部分)被滑动面11、21彼此的压接力沿轴向压入，进入构成静止密封环10的滑动面11的SiC基材12的端面部12a的微细凹部12b内而转移，形成转移膜31，由此也使静止密封环10的滑动面11平滑化(参照图5的放大部分)。由此，在滑动面11、21之间，SiC与石墨或者石墨彼此的滑动部分的比例变多，因此能够获得更好的低摩擦效果。
并且，由于薄膜30是通过将作为前体溶液(该前体溶液是将作为热固化性树脂的聚酰亚胺树脂溶解于有机溶剂中而得到的)的聚酰胺酸清漆直接涂敷于SiC基材22的端面部22a并进行烧成而形成的，因此通过进入SiC基材22的端面部22a的微细凹部22b，薄膜30相对于SiC基材22的密合性高。另外，通过将成膜性优异的聚酰亚胺树脂的前体溶液即聚酰胺酸清漆调整为任意的粘度并进行涂敷、成膜，能够在面方向、厚度方向上适当地收缩，提高密合力。因此，薄膜30的成膜面积没有限制。
并且，薄膜30直接覆盖在SiC基材22上，从而通过与对方侧的滑动面11的相对滑动而产生的摩擦热从薄膜30直接传递给SiC基材22，因此能够抑制滑动面21的温度上升。
并且，虽然石墨通常以3000℃左右的超高温制作，但本发明的薄膜30能够通过薄涂聚酰胺酸清漆并以1200℃以上且不到2000℃的比较低的温度进行烧成来制作，因此不容易因热所引起的收缩而导致薄膜30剥离、破损等，加工性优异，作为滑动面21，能够发挥石墨所带来的优异的自润滑性。
并且，通过薄膜30的厚度薄薄地形成为1μm～100μm并且含有尺寸为薄膜30的膜厚以下的填料，在烧成时薄膜30的内部产生的气体易于逃逸，能够防止产生龟裂。
并且，通过薄膜30的硬度比静止密封环10的滑动面11即SiC基材12的硬度小，薄膜30比静止密封环10的滑动面11软，不容易因摩擦而使静止密封环10的滑动面11受损。而且，通过薄膜30的硬度比旋转密封环20的SiC基材22的硬度小，在异物侵入滑动面11、21之间的情况下，软质的薄膜30的石墨区域优先被剪切，由此促进了滑动面21的平滑化，并且能够借助露出的硬质的SiC基材22的端面部22a和高硬质填料40而提高耐异物性，因此能够在滑动面11、21之间兼顾石墨的自润滑性和耐异物性。
并且，由于旋转密封环20的基材由作为陶瓷的SiC形成，SiC基材22为多孔质，因此在端面部22a存在大量被薄膜30的一部分进入的微细凹部22b，与金属相比，表面粗糙度容易出现，因此薄膜30容易定于基材表面。而且，形成有薄膜30的SiC基材22的端面部22a的表面的算术平均粗糙度Ra为0.1μm以上，由此薄膜30的一部分更易于进入到端面部22a的微细凹部22b内，因此即使薄膜30的石墨区域通过与静止密封环10的滑动面11的摩擦而被剪切，薄膜30的一部分也能够保持于微细凹部22b内，不容易从滑动面11、21之间脱落。
并且，通过SiC基材22的端面部22a整面被薄膜30覆盖，换言之，基材表面不露出，由此成为薄膜30的一部分进入到端面部22a的全部微细凹部22b内的状态，因此通过薄膜30的石墨区域被剪切，滑动面21易于平滑化。
并且，通过薄膜30的厚度为1μm～100μm，能够防止薄膜30从SiC基材22的端面部22a剥离和薄膜30产生龟裂，因此能够用作滑动部件的膜。
而且，通过薄膜30的厚度比SiC基材22的端面部22a的表面的算术平均粗糙度Ra大，即薄膜30的厚度比SiC基材22的端面部22a的表面的凹凸大，由此薄膜30的一部分易于进入到SiC基材22的微细凹部22b，薄膜30的石墨区域通过与静止密封环10的滑动面11的摩擦而可靠地被剪切，因此薄膜30的一部分易于残留在微细凹部22b内，易于发挥低摩擦效果。
并且，能够使用不同的原材料来形成旋转密封环20的基材和滑动面，因此能够使基材具有SiC等陶瓷的刚性、高导热性，并且通过滑动面21的薄膜30而具有石墨的自润滑性和基于各种填料的功能。而且，通过将基材变更为廉价的材料，能够削减滑动部件的成本。
并且，由于薄膜30以石墨为主，因此耐化学药品性、耐氧化性也优异。另外，关于薄膜30的耐氧化性，与结晶性高的电极用人造石墨为相同水平，表现出了在比较低的温度下能够获得高结晶性。
以上，通过附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构不限于这些实施例，不脱离本发明主旨的范围内的变更或追加也包含于本发明中。
例如，在上述实施例中，作为滑动部件，以一般产业机械用的机械密封件为例进行了说明，但也可以是汽车、水泵用等的其他机械密封件。并且，不限于机械密封件，也可以是滑动轴承等机械密封件以外的滑动部件。而且，由于薄膜30也能够形成于轴承的内周面，因此也能够应用于构成径向轴承等的滑动部件。
并且，在上述实施例中，对应用了滑动部件的机械密封件在无润滑环境下使用的情况进行了说明，但不限于此，也可以在使作为被密封流体的液体介于滑动面之间的流体润滑区域或边界润滑区域中使用。
并且，在上述实施例中，对将薄膜30仅设置于旋转密封环20的例子进行了说明，但也可以将薄膜30仅设置于静止密封环10，也可以设置于旋转密封环20和静止密封环10双方。
另外，在上述实施例中，对薄膜30来源于将聚酰亚胺树脂溶解于有机溶剂中而得到的前体溶液即聚酰胺酸进行了说明，但不限于此，薄膜也可以来源于将选自酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、尿素树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂等之中的1种或2种以上的热固性树脂溶解于有机溶剂中而得到的前体溶液。
并且，填料不限于粒状的填料，例如也可以是纤维状的填料。
并且，关于薄膜30，只要能够通过石墨的自润滑性能而在滑动面21获得充分的润滑性，则也可以不含有低摩擦填料41。
另外，在上述实施例中，对通过在1200℃以上且不到2000℃的范围内变更烧成温度并在氮气氛中烧成30分钟而改变石墨化度的方式进行了说明，但不限于此，也可以将烧成温度在1200℃以上且不到2000℃的范围内设定为相同的温度，通过变更烧成时间来改变石墨化度。
另外，被薄膜30覆盖的SiC基材22的端面部22a的表面的算术平均粗糙度Ra也可以根据薄膜30的膜厚而为0.1μm以下。
另外，在上述实施例中，对静止密封环10和旋转密封环20由SiC形成的情况进行了说明，但不限于此，滑动材料只要能够用作机械密封件用滑动材料，即可应用。另外，作为SiC，可以是以将硼、铝、碳等作为烧结助剂的烧结体为代表的、由成分、组成不同的2种以上的相构成的材料，例如分散有石墨粒子的SiC、由SiC和Si构成的反应烧结SiC等。并且，除了上述滑动材料以外，也可以应用氧化铝、氧化锆、氮化硅(Si3N4)等其他陶瓷、金属材料、树脂材料、复合材料等。
例如，在滑动部件的基材采用了部分稳定化的氧化锆的情况下，基材自身的韧性优异，但另一方面，导热性差，但由于覆盖滑动面的薄膜30的石墨区域的面方向的导热性优异，因此能够将通过与对方侧的滑动面相对滑动而产生的摩擦热沿面方向释放，能够抑制滑动面的温度上升。
标号说明
10：静止密封环(滑动部件)；11：滑动面；12：SiC基材(基材)；12a：端面部；12b：微细凹部；20：旋转密封环(滑动部件)；21：滑动面；22：SiC基材(基材)；22a：端面部；22b：微细凹部；30：薄膜；30a：表面；31：转移膜；40：高硬质填料(填料)；41：低摩擦填料(填料)；P30：剪切块。
Claims (4)
1.一种滑动部件，其具有相对滑动的滑动面，其中，
在所述滑动部件的基材上直接覆盖有以石墨为主的薄膜，
所述滑动面由所述薄膜构成，所述薄膜中含有尺寸为该薄膜的膜厚以下的填料。
2.根据权利要求1所述的滑动部件，其中，
所述薄膜含有比构成该薄膜的所述石墨硬的高硬质填料。
3.根据权利要求2所述的滑动部件，其中，
所述高硬质填料的硬度比对方侧的滑动面的硬度小。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的滑动部件，其中，
所述薄膜含有摩擦系数比构成该薄膜的所述石墨的摩擦系数小的低摩擦填料。
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