FI80671C - Med keramiska materialkomponenter belagt glidelement och dess anvaendning. - Google Patents
Med keramiska materialkomponenter belagt glidelement och dess anvaendning. Download PDFInfo
- Publication number
- FI80671C FI80671C FI854855A FI854855A FI80671C FI 80671 C FI80671 C FI 80671C FI 854855 A FI854855 A FI 854855A FI 854855 A FI854855 A FI 854855A FI 80671 C FI80671 C FI 80671C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sliding element
- coating
- element according
- alumina
- sliding
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/87—Ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/043—Sliding surface consisting mainly of ceramics, cermets or hard carbon, e.g. diamond like carbon [DLC]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3496—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member use of special materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
Description
80671
Keraamisilla materiaalikomponenteilla päällystetty liukuele-menttl ja sen käyttö - Med keramiska materialkomponenter be-lagt glidelement och dess användning Tämä keksintö koskee liukuelementtiä, joka toimintapinnas-taan tai toimintapinnoistaan on päällystetty yhdellä tai useammalla keraamisella materiaalikomponentilla ja joka on kitkayhteydessä ainakin yhden toisen liukuelementin kanssa.
Tämäntyyppiset liukuelementit ovat tunnettuja. Niihin kuuluvat esimerkiksi liukurengastiivisteiden liukurenkaat, joita keramiikkamateriaaleilla päällystettyjen metallisten kanto-osien muodossa on esitetty esimerkiksi julkaisuissa DE-GM 17 77 610 ja 77 18 782. Päällystäminen tapahtuu tällöin plasma-suihkumenetelmän mukaan, jonka päällystyksen paksuus yleensä on noin 100 ym. Levitettyä päällystystä käsitellään tällöin jälkikäteen hiomalla ja hienokiillottamalla niinkuin kera-miikkamateriaaleja yleensä käsitellään. Tältä kannalta katsottuna näiden päällystysten pinnat eivät eroa myös tunnetuista, yhtenäisesti yhdestä keraamisesta komponentista tai useasta keraamisesta komponentista muodostetusta seoksesta koostuvista päällystämättömistä täyskeramiikkakappaleista, joita myös käytetään liukurenkaana tai myös tiivistyslaatta-na sekoitushanoja varten. Tätä koskevia selostuksia löytyy seuraavista patenttijulkaisuista: DE-B 12 82 377, FR-A 14 54 755, DE-B 12 91 957, DE-A 28 34 146, EP-B 43 456. Muita ehdotuksia löytyy patenttijulkaisuista DE-A-27 11 500, jossa on esitetty sekoitusventtiilissä käytettäväksi tarkoitettu polytetrafluoretyleeni-päällystetty metallinen rakenneosa.
Kaikissa näissä ehdotuksissa on vielä tiettyjä epäkohtia ja nämä epäkohdat johtuvat erityisesti siitä, että vanhemmilla, päällystämätöntä täyskeramiikkaa koskevilla ehdotuksilla on liian suuri lepokitka, josta syystä hakija edellämainitussa patenttijulkaisussa EP-B-43 456 jo on ehdottanut erityistä seosta keraamisista materiaalikomponenteista erityisen pienen profiilikannatusosuuden saavuttamiseksi. Tämä ehdotus 2 80671 poistaa tosin ensinnäkin sen ennakkoluulon, että riittävä tiivistysvaikutus olisi saavutettavissa vain suuren profii-likannatusosuuden kautta, mutta tällä ehdotuksella on kuitenkin vielä joitakin valmistusteknisiä epäkohtia, jotka johtuvat siitä, että keraamisen lähtöjauheen erittäin suuren hienojakoisuuden vuoksi valmistuskustannukset useissa tapauksissa suuren energiankulutuksen takia ylittävät taloudellisesti siedettävän rajan.
Italialaisessa patenttijulkaisussa 67 746 A/82 on myös jo ehdotettu liukuelementtejä hyvin kestävistä materiaaleista, joilla on erilaiset ominaisuudet, jolloin ainakin yhden liuskan on oltava piikarbidia. Tällöin kitkan pitäisi pienentyä siitä syystä, että kovempia kitkaelementtejä ja pehmeämpiä kitkaelementtejä vast, kitkaelementtejä, joiden pinta on vähemmän sileä, yhdistetään, jonka vuoksi kosketuspinta kahden yhdessä toimivan liukuelementin välillä pienenee, jolloin kitkan tästä syystä pitäisi pienentyä. Tämän ehdotuksen epäkohta on se, että piikarbidi on suhteellisen kallista ja se, että liukuelementtien eri kovuuden vuoksi kovempi liukuelementeistä tavallaan toimii pintakäsittely-työkaluna toista vähemmän kovaa liukuelementtiä varten, mikä tällöin johtaa ei-toivottuun pinnanmuutokseen vähemmän kovassa liukuelementissä.
Näihin edellä mainittuihin ehdotuksiin verrattuna on keraamisilla materiaaleilla päällystettyjen metallisten muotokappaleiden epäkohta se, että metallisen kanto-osan ja päällystyksen lämpölaajenemiskertoimet eivät vastaa toisiaan ja näitä liukuelementtejä ei tästä syystä voida käyttää tietyissä termisesti voimakkaasti rasitetuissa olosuhteissa, koska termosokin sattuessa on olemassa vaara, että päällystys irtoaa kanto-osasta. Jo mikrohalkeamat johtavat tällöin tiivistysvaikutuksen dramaattiseen pettämiseen. Eräs toinen epäkohta on myös metallin ja keramiikan välinen korroosio. Lisäksi keramiikkapäällystettyjen metallisten liukuelement-
II
3 80671 tien pinnan laatu ei ole parempi kuin nk. täyskeramiikkaele-menttien pinnan laatu ja näillä liukuelementeillä on tästä syystä myös suhteellisen suuret kitka-arvot.
Tämän keksinnön tehtävänä on kehittää liukuelementti, jolla ollessaan kitkayhteydessä toiseen, muodoltaan vastaavaan liukuelementtiin, on pieni kitkakerroin, erityisesti pieni lepokitkakerroin. Lisäksi liukuelementillä, kun käyttöalue sitä vaatii, pitää olla erittäin hyvä tiivistysvaikutus, sillä pitää olla parempi termosokkikestävyys ja korroosiokestävyys.
Tämän tehtävän ratkaisemiseksi on esitetyn tyyppisellä liukuelementillä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkit.
Patenttivaatimuksissa ja selityksessä esitetyt tiedot päällystyksen raekoon osalta tarkoittavat päällystystason suunnassa valmistettuja hiottuja näytteitä.
Tämä keksintö perustuu siihen tietoon, että liukuelementtien kitkakerrointa voidaan alentaa huomattavasti kun tasaiseksi käsitellylle kanto-osalle levitetään hienorakeinen ja hyvin ohut - ei jälkikäsitelty - päällystys myös siinä tapauksessa, että kanto-osan profiilikannatusosuus on suuri sille suoritetun pintakäsittelyn vuoksi.
Tehtävän toteuttamiseksi keksintö palaa tällöin takaisin sinänsä tunnettuun, keksintöön kuulumattomaan, kemialliseen ja fysikaaliseen höyrystämismenetelmään, joita käytetään täysin muilla tekniikan alueilla, eli yleensä kovista lejeeringeistä koostuvien muotokappaleiden leikkuulevyjen päällystämisessä. Tällainen menetelmä on esimerkiksi tunnettu patenttijulkaisusta DE-C 31 44 192.
Hiomalla ja/tai hienokiUlottamalla muotokappaleet ennen niiden päällystämistä liukuelementtien tasaisuus on erino- 4 80671 mainen - myös päällystämisen jälkeen - kuten esimerkiksi tiivistyslaattoina käytettyjen liukuelementtien kohdalla vaaditaan. Kaarevilla toimintapinnoilla varustetut liukuele-mentit saavat tämän muotokappaleen esikäsittelyn ansiosta käyttöä varten tarvittavan toleranssin. Tasaisuuden vast, toleranssin vuoksi keksinnön mukaiset liukuelementit toimivat myös mitä suurimmassa määrin tiivistävinä kun niitä käytetään koneen rakenneosina esimerkiksi siellä, missä hyvä tiivistys on tärkeä. Esimerkkeinä näistä käyttötarkoituksista voidaan jälleen mainita liukurenkaat liukurengastiivis-teitä ja tiivistyslaatat sekoitushanoja varten.
Vaikka tähän mennessä ei aukottomasti ole selvitetty mistä keksinnön mukaisten liukuelementtien yllättävän alhainen kitkakerroin johtuu, voidaan olettaa, että syy siihen on pinnan rakenne, mikä selittyy seuraavasti: Päällystyksen erittäin pienen kerrospaksuuden vuoksi, jonka raekoko ei ole suurempi kuin 0,5 ym syntyy hyvin pieni pro-fiilikannatusosuus sen vuoksi, että erittäin tasaisesti levitetty päällystys ei tarvitse mitään jälkikäsittelyä, kuten esimerkiksi hiomista tai hienokiillottamista. Valmistusteknisessä mielessä syntyy tunnettuihin, plasmasuihkuttamalla päällystettyihin liukuelementteihin verrattuna sikäli se ero, että päällystyksen pintakäsittely suoritettiin hiomalla ja hienokiillottamalla, jolloin vasta saavutettiin välttämätön tasaisuus, mikä tosin saatiin aikaan kitkaa kasvattavan suuren profiilikannatusosuuden kustannuksella.
Nykyisillä tunnetuilla tutkimusmenetelmillä, joihin myös kuuluu patenttijulkaisussa EP-B- 43 456 esitetty menetelmä valaistuksessa valmistettujen mikrovalokuvien tutkimiseksi, ei keksinnön mukaisilla liukuelementeillä olevan päällystyksen erittäin hienojakoista pintarakennetta voida tutkia koska tavanomaisten mikroskooppien hajotuskyky ei enää riitä. Pienen profiilikannatusosuuden muodostumisesta puhuu kuiten-
II
5 80671 kin liukuelementtien keksinnön mukaisten hyvin matalat kitka-arvot, kuten ne on esitetty seuraavassa taulukossa. Seuraavassa taulukossa on esitetty neljän yksittäismittauk-sen keskiarvot, jotka saatiin keksinnön mukaisten ja tunnettujen liukuelementtien kuivaliuku- ja -lepokitkan osalta, jotka valmistettiin päällystämällä sinänsä tunnettu, erittäin puhdasta aluminiumoksidikeramiikkaa oleva kanto-osa erilaisilla keraamisilla materiaaleilla. Keksinnön mukaiset liukuelementit olivat tällöin kitkayhteydessä sinänsä tunnetun, päällystämättömän liukuelementin kanssa, joka oli erittäin puhdasta aluminiumoksidikeramiikkaa.
Taulukko Päällystyskomponentti Liukukitkakerroin Lepokitkakerroin y y0 (Päästövoima)
Aluminiumoksidi 0,105 0,154
Titaaninitridi 0,09 0,153
Titaanikarbonitridi 0,133 0,197
Vertailukohteet: EP-B- 43 456 l:n mukaiset tunnetut liukuelementit 0,196 0,379
Tunnetut liukuelementit erittäin puhtaasta alu- miniumoksidikeramiikasta 0,4 0,45 Päällystysten valmistamiseksi voidaan käyttää sopivien metallien klorideja, esimerkiksi titaaninitridi- tai titaani-karbidipäällystyksiM varten titaanitetrakloridia, jolloin sopivana kaasuna lisätään ammoniakkia ja titaanikarbidin osalta käytetään lisäksi metaanikaasua. Titaanikarboninitri-dipäällystyksien valmistamiseksi käytetään ammoniakin ja metaanin kaasuseoksia. Aluminiumoksidikerroksen valmistamisek- 6 80671 si käytetään lähtömateriaalina aluminiumkloridia ja tällöin hapenluovuttimena käytetään vesihöyryä.
Keksinnön mukainen liukuelementti on eräässä erityisen sopivassa rakennemuodossa varustettu päällystyksellä, jonka paksuus on 0,8-3 pm. Näin hyvin ohut päällystys on erityisesti silloin edullinen, kun liukuelementeillä hyvin pienen kitkan lisäksi tulee olla tiivistävä vaikutus, koska tällainen ohut päällystys lähes täysin seuraa hiotun ja hienokiillotetun tukikappaleen ääriviivaa ja tästä syystä syntyy liukuelementti, jonka tasaisuus on lähes muuttumaton.
Muiden sopivien rakennemuotojen mukaisesti kanto-osa on keraamista materiaalia, joka perustuu aluminiumoksidiin, mul-liittiin, sirkonisilikaattiin, sirkonioksidiin, hafniumoksi-diin, aluminiummagnesiumspineliin, piikarbidiin, piinitri-diin tai näiden komponenttien seoksiin. Valintamahdollisuus näiden materiaalien välillä mahdollistaa liukuelementtien erityisen sopeuttamisen kyseisen käyttöalueen mukaan. Biologisesti yhteen sopivana materiaalina käytetään esimerkiksi sopivimmin aluminiumoksidia tai jos halutaan erityisen hyvää korroosionkestävyyttä käytetään aluminiumoksidia, sirkoniok-sidia, piikarbidia tai piinitridiä oleva kanto-osa.
Eräiden muiden keksinnön sopivien rakennemuotojen mukaan päällystys on aluminiumin, sirkonin, titaanin, hafniumin, vanadiinin, niobin, piin, tantaalin, kromin, molybdeenin ja volfrämin tai niiden yhdistelmien oksidia, nitridiä, karbidia tai boridia. Erityisen korroosiokestävien päällystysten aikaansaamiseksi sopivat tällöin aluminiumin ja sirkonin oksidit sekä piikarbidi ja piinitridi kun taas erityisen kovien päällystysten valmistamiseksi titaaninitridi, titaani-karbidi ja titaanikarbonitridi ovat sopivia.
Päällystyksen varmaksi yhdistämiseksi kanto-osaan voi tulla välttämättömäksi käyttää kiinnitystä välittävää välikerrosta
II
7 80671 päällystystä varten. Kun käytetään erilaisia kanto-osayhdis-telmiä ja keraamisia materiaalikomponentteja päällystystä varten voidaan myös erään sopivan rakennemuodon mukaan käyttää useita välikerroksia, jolloin kukin välikerros parantaa kiinnitystä seuraavaan välikerrokseen. Keksinnön mukainen liukuelementti ilman välikerrosta on kuitenkin osoittautunut täysin riittäväksi eri yleistarkoituksia varten. Aluminiumoksidipäällystyksellä varustettuja liukuelementtejä varten on välikerros titaanikarbonitridistä osoittautunut erityisen tarkoituksenmukaiseksi. Myös tässä yhteydessä on kanto-osan ääriviivan ja siten toleranssin vast, tasaisuuden säilyttämiseksi osoittautunut tarkoituksenmukaiseksi valmistaa välikerros, jonka paksuus on enintään 2 ym.
Päällystämismenetelmän (PVD tai CVD) valinta ei sinänsä ole kriittinen seikka, mutta monimutkaisia rakennemuotoja ja kaikinpuolista päällytämistä varten on CVD-menetelmä kuitenkin osoittautunut erityisen sopivaksi, kun taas PVD-menetelmä suhteellisen alhaisten työlämpötilojen, 200-400eC CVD-mene-telmän 1000eC verrattuna, vuoksi tarjoaa tiettyjä etuja taloudellisessa mielessä.
Eräiden muiden sopivien rakennemuotojen mukaan kanto-osa on aluminiumoksidia ja on varustettu päällystyksellä, joka myös on aluminiumoksidia tai piinitridiä, piikarbidia, titaani-nitridiä, titaanikarbidia tai titaanikarboninitridiä. Kanto-osan valmistamiseksi ovat sellaiset seokset erityisen sopivia, jotka ainakin 90 paino%:sesti ovat aluminiumoksidia ja jäännös magnesiumin, piin, titaanin ja sirkonin yhtä tai useampaa oksidia, joita myös tarkoitetaan käsitteellä alumi-niumoksidi. Aluminiumoksidilla päällystetyt aluminiumoksidi-kanto-osat ovat erityisen biologisesti yhteen sopivia ja näitä liukuelementtejä voidaan täten sopivimmin käyttää keinotekoisten nivelproteesien valmistamiseksi. Titaanikarbidi-ja titaanikarbonitridipäällystykset ovat siitä syystä sopivia, että jo ilman välikerrosta voidaan saavuttaa erinomainen liitoslujuus aluminiumoksidikanto-osilla.
e 80671 Tämän keksinnön mukaisia liukuelementtejä voidaan käyttää useilla tekniikan alueilla. Keksinnön mukainen liukuelement-ti, joka on varustettu aluminiumoksidikanto-osalla ja jossa on aluminiumoksidipäällystys sopii erityisen hyvin käytettäväksi tiivistyslaattana sekoitusventtiilissä, joka myös tunnetaan yksivipusekoittimena tai sekoitushanana. Eräs toinen sopiva käyttöalue on keksinnön mukaisten liukuelementtien, jotka ovat varustetut kanto-osalla, joka on aluminiumoksidia ja päällystyksellä, joka on titaaninitridiä, titaanikarbo-nitridiä tai titaanikarbidia, käyttäminen liukurenkaana liu-kurengastiivisteessä.
Seuraavat esimerkit ja piirustuksen selitys selventävät keksintöä lähemmin rajoittamatta keksintöä esitettyihin ja selitettyihin rakenne-esimerkkeihin.
Esimerkki 1
Sanitäärisiä sekoitushanoja varten tarkoitetun tiivistyslaa-tan valmistamiseksi, jonka tehtävänä on olla kosketuksessa toisen, ei keksinnön mukaisen tavanomaisen aluminiumoksidia olevan tiivistyslaatan kanssa, valmistetaan kanto-osa jauhe-seoksesta, jonka koostumus on 99,2 paino% aluminiumoksidia, 0,5 paino% magnesiumoksidia ja 0,3 paino% piioksidia siten, että jauheseos sinänsä tunnetulla tavalla jauhetaan hienouteen d50=0,8 ym ja tästä jauheseoksesta muotoillaan ja sintrataan tiivistyslaatta. Jäähdyttämisen jälkeen tiivis-tyslaatta hiomalla ja hienokiillottamalla käsitellään 2 he-liumvaloviivan tasaisuuteen. Mitataan 80 %:n profiilikanna-tusosuus patenttivaatimuksessa julkaisussa EP-B- 43 456 esitetyn mittausmenetelmän mukaisesti.
Sille tiivistyslaatan puolelle, joka on tarkoitus muodostaa toimintapinnaksi, levitetään CVD-menetelmän avulla välikerros, joka on titaanikarbonitridiä ja jonka paksuus on 0,5 ym. Välittömästi tämän jälkeen levitetään puhdasta Al203 oleva päällystys, jonka paksuus on 2 ym, joka muodostaa 9 80671 toimintapinnan. Päällystyksen keskimääräinen raekoko on 0,5 Keksinnön mukaisesti valmistetun tiivistyslaatan ja puhdasta aluminiumoksidia olevan standardi-tiivistyslaatan välinen kitkakerroin oli:
Liukukitkakerroin Lepokitkakerroin μ y0 0,09 0,13
Vertailumittaus, joka koski tässä esimerkissä esitettyä tiivistyslaatan muodossa olevaa kanto-osaa ennen päällystystä titaanikarbonitridiä olevalla CVD-kerroksella antoi seuraa-van tuloksen:
Liukukitkakerroin Lepokitkakerroin y Mo 0,25 0,42
Mittauksissa saadut arvot kitka-arvot osoittavat, että päällystyksen avulla voitiin saavuttaa oleellisesti pienempi kitka.
Esimerkki 2
Esimerkissä 1 esitetylle kanto-osalle levitetään ilman väli-kerrosta titaanikarbonitridiä oleva kerros, jonka paksuus on 2,5 ym. Päällystyksen raekoko on 0,3 ym. Liukukitkaker-toimeksi mitattiin 0,1 ja lepokitkakertoimeksi 0,17 esimerkissä 1 esitettyä aluminiumoksidia olevaa standardi-tiivis-tyslaattaa vastaan.
Esimerkki 3
Valmistetaan liukurengastiivisteen liukurengas siten, että esimerkin 1 mukaisen menetelmän avulla valmistetaan kanto-osa, jonka koostumus on 98 paino% aluminiumoksidia, 0,8 paino% magnesiumoksidia ja 1,2 paino% piioksidia, joka hiomisen ja hienokiillottamisen jälkeen 2 heliumvaloviivan ta- 10 80671 saisuuteen varustetaan CVD-menetelmän avulla titaanikarbo-nitridiä olevalla päällystyksellä, jonka paksuus on 5 pm. Saadut kitka-arvot vastaavat esimerkin 1 arvoja.
Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti poikkileikkausta tämän keksinnön mukaan käytettävästä kanto-osasta.
Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti poikkileikkausta kuviossa 1 esitetystä kanto-osasta sen jälkeen kun se on päällystetty.
Kuvio 3 esittää kaaviomaisesti poikkileikkausta tätä keksintöä vastaavan liukuelementin toisesta rakennemuodosta, joka on varustettu välikerroksella.
Kuviossa 1 esitetty kanto-osa 2 on tunnettu liukuelementti, joka yläpinnastaan 6 on hiottu ja hienokiillotettu. Rakeen murtokohdassa 7, joka on syntynyt hiomisen aikana, on syvyydeltään X ja on esitetty voimakkaasti suurennetussa mittakaavassa.
Kuviossa 2 esitetty liukuelementti 1 on valmistettu levittämällä päällystys 3 CVD-menetelmän avulla kuviossa 1 esitetyn kanto-osan 2 yläpinnalla 6. Päällystyksen paksuus on 1,8 ja se seuraa kanto-osan 2 yläpinnan 6 ääriviivaa, kuten rakeen murtumakohdan 7 alueella voidaan todeta. Päällystyksen 3 yläpinta muodostaa liukuelementin 1 toimintapinnan 4. Rakeen murtumakohdan 7 alueella esiintyvän syvennyksen 7' syvyys on X.
Kuviossa 3 esitetyn liukuelementin 1 valmistamiseksi käytettiin kuviossa 1 esitettyä kanto-osaa 2. Tämän jälkeen levitettiin välikerros 5 CVD-menetelmän avulla, jonka paksuus 1 oli 0,5 pm ja toimintapinnan muodostava päällystys 3 väli- kerroksen 5 päälle, jonka paksuus oli 1,6 pm. Myös tässä tapauksessa voidaan nähdä, että välikerros 5 vast, päällystys 3 seuraa kanto-osan 2 pinnan 6 ääriviivaa. Rakeen murtuma-
II
11 80671 kohdan 7 vast, syvennyksen 7' alueella olevan syvennyksen 7' syvyys on X.
On nimenomaan viitattava siihen, että päällystys 3 seuraa kanto-osan 2 ääriviivaa myös sellaisissa kohdissa, jotka ovat pienempiä kuin esitetty rakeen murtumakohta 7. yksinkertaisuuden vuoksi tämä ei kuitenkaan ole esitetty.
Claims (13)
12 80671
1. Yhdellä tai useammalla keraamisella materiaalikomponen-tilla yhdestä tai useammasta toimintapinnasta (4) päällystetty ensimmäinen liukuelementti (1), joka on kitkayhteydessä ainakin yhden toisen liukuelementin kanssa, tunnettu siitä, että ainakin yksi liukuelementeistä (l) on varustettu keraamisia materiaaleja muotoilemalla ja sintraamalla valmistetulla, hiotulla ja/tai hienokiillotetulla kanto-osalla (2), joka ainakin toimintapinnoistaan (4) on varustettu kemiallisen tai fysikaalisen höyrytysmenetelmän (CVD tai PVD) mukaan aikaansaadulla päällystyksellä (3), joka on yhtä tai useampaa keraamista komponenttia ja jonka paksuus on 0,2 - 10 ym ja jonka raekoko ei ylitä 1 μπι.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liukuelementti, tunnettu siitä, että kanto-osa (2) on keraamista materiaalia, joka perustuu aluminiumoksidiin, mulliittiin, sirkoni-silikaattiin, sirkonioksidiin, hafniumoksidiin, aluminium-magnesiumspinelliin, piikarbidiin, piinitridiin tai näiden komponenttien seokseen.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liukuelementti, tunnnettu siitä, että päällystys (3) on alumini-umin, sirkonin, titaanin, hafniumin, vanadiinin, niobin, tantaalin, kromin, molybdeenin, volfrämin ja piin tai niiden yhdistelmien oksidia, nitridia, karbidia tai boridia.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen liukuelementti, tunnettu siitä, että liukuelementti (1) kanto-osan (2) ja päällystyksen (3) välissä lisäksi on varustettu yhdellä tai useammalla välikerroksella (5).
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen liukuelementti, tunnettu siitä, että se on varustettu titaanikarbonitridiä olevalla välikerroksella (5). Il 13 80671
6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen liukuelementti, tunnettu siitä, että välikerroksessa (5) paksuus on enintään 2 pm.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen liukuelementti, tunnettu siitä, että kanto-osa (2) ja päällystys (3) ovat aluminiumoksidia. Θ. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen liukuelementti, tunnettu siitä, että kanto-osa (2) on aluminiumoksidia ja päällystys (3) piinitridiä.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen liukuelementti, tunnettu siitä, että kanto-osa (2) on aluminiumoksidia ja päällystys (3) piikarbidia.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen liukuelementti, tunnettu siitä, että kanto-osa (2) on piinitridiä ja päällystys (3) aluminiumoksidia.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen liukuelementti, tunnettu siitä, että kanto-osa (2) on aluminiumoksidia ja päällystys (3) titaaninitridiä, titaanikarbidia tai titaanikarbonitridiä.
12. Patenttivaatimuksen 7 mukaisen liukuelementin käyttäminen tiivistyslaattana sekoitushanassa.
13. Patenttivaatimuksen 11 mukaisen liukuelementin käyttäminen liukurengastiivisteen liukurenkaana. 14 80671
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3509572 | 1985-03-16 | ||
| DE3509572A DE3509572C1 (de) | 1985-03-16 | 1985-03-16 | Mit keramischen Werkstoffkomponenten beschichtetes Gleitelement und seine Verwendung |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI854855A0 FI854855A0 (fi) | 1985-12-09 |
| FI854855A FI854855A (fi) | 1986-09-17 |
| FI80671B FI80671B (fi) | 1990-03-30 |
| FI80671C true FI80671C (fi) | 1990-07-10 |
Family
ID=6265458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI854855A FI80671C (fi) | 1985-03-16 | 1985-12-09 | Med keramiska materialkomponenter belagt glidelement och dess anvaendning. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0195205B1 (fi) |
| JP (1) | JPS61215279A (fi) |
| DE (2) | DE3509572C1 (fi) |
| DK (1) | DK164101C (fi) |
| ES (1) | ES8704143A1 (fi) |
| FI (1) | FI80671C (fi) |
| NO (1) | NO854948L (fi) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4902576A (en) * | 1985-10-17 | 1990-02-20 | Kabushiki Kaisha Toyoto Chuo Kenkyusho | High temperature sliding element and method for preventing high temperature sliding wear |
| US4881950A (en) * | 1986-05-30 | 1989-11-21 | Gte Valenite Corporation | Silicon nitride cutting tool |
| ES2025232B3 (es) * | 1987-04-08 | 1992-03-16 | Westinghouse Electric Corp | Bomba a reaccion de enfriamiento de superficies con cobertura de nitrato de titanio |
| DE3714240C1 (de) * | 1987-04-29 | 1988-07-21 | Feldmuehle Ag | Sinterformkoerper aus Siliciumnitrid mit einer aeusseren keramischen Nutzschicht auf der Basis von Aluminiumnitrid |
| DE3877943T3 (de) * | 1987-05-19 | 1997-07-10 | Kennametal Inc | Sialonverbindung für schneidwerkzeuge. |
| DE3890961T1 (de) * | 1987-11-10 | 1989-12-21 | Masco Corp | Ein paar von dichtungskoerpern aus hartem material mit einem niedrigen reibungskoeffizienten |
| IT1211509B (it) * | 1987-11-10 | 1989-11-03 | Gevipi Ag | Coppia di organi di tenuta in materiale duro avente basso coefficiente di attrito |
| EP0341433B1 (de) * | 1988-05-11 | 1993-08-04 | Flottweg Gmbh | Vollmantel-Schnecken-Zentrifuge |
| DE3837306C2 (de) * | 1988-09-27 | 2002-05-16 | Knut Enke | Kolben und Kolbenstange für einen Schwingungsdämpfer in Kraftfahrzeugen |
| DE3903866A1 (de) * | 1989-02-10 | 1990-08-16 | Feldmuehle Ag | Ventil |
| US5264297A (en) * | 1990-03-09 | 1993-11-23 | Kennametal Inc. | Physical vapor deposition of titanium nitride on a nonconductive substrate |
| EP0454616B1 (de) * | 1990-04-27 | 1997-05-28 | Saphirwerk Industrieprodukte AG | Wälzkörper, Verfahren zu seiner Herstellung und Wälzkörper- oder Gleitlager |
| JPH04165170A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-06-10 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 水栓バルブ部材 |
| JPH07102387A (ja) * | 1993-10-01 | 1995-04-18 | Fuji Electric Co Ltd | 機構部品およびその皮膜形成方法 |
| DE4344166C1 (de) * | 1993-12-23 | 1995-06-22 | Voith Gmbh J M | Schiffs-Verstellpropeller mit Korrisionsschutz |
| DE29500111U1 (de) * | 1995-01-04 | 1995-02-16 | Feodor Burgmann Dichtungswerke GmbH & Co, 82515 Wolfratshausen | Gleitring in Verbundbauweise einer Gleitringdichtung |
| EP0780586B1 (en) * | 1995-12-22 | 2001-11-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Hemispherical fluid bearing |
| DE19628577A1 (de) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Grohe Kg Hans | Ventilelement für ein Sanitärventil und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE19947007A1 (de) | 1999-09-30 | 2001-07-26 | Zexel Valeo Compressor Europe | Wellenabdichtung, insbesondere für Axialkolbenverdichter |
| EP1160495A1 (fr) * | 2000-05-31 | 2001-12-05 | Techspace Aero S.A. | Dispositif d'étancheité destiné à un organe de régulation |
| DE102007035502A1 (de) | 2007-07-28 | 2009-02-05 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenring |
| EP2221515A1 (de) * | 2009-02-24 | 2010-08-25 | Grundfos Management A/S | Gleitringdichtung und Verfahren zur Herstellung einer solchen Gleitringdichtung |
| EP2813720B1 (de) * | 2013-03-09 | 2017-04-19 | Wieland-Werke AG | Lagersystem |
| DE102018131021A1 (de) * | 2018-12-05 | 2020-06-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Gelenklager |
| DE102022100384A1 (de) | 2022-01-10 | 2023-07-13 | KSB SE & Co. KGaA | Befederung einer Gleitringdichtung |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1154796A (en) * | 1966-03-22 | 1969-06-11 | American Radiator & Standard | Improvements in or relating to Ceramic Articles More particularly Ceramic Valve Members or Seats |
| US4052530A (en) * | 1976-08-09 | 1977-10-04 | Materials Technology Corporation | Co-deposited coating of aluminum oxide and titanium oxide and method of making same |
| US4226914A (en) * | 1978-05-19 | 1980-10-07 | Ford Motor Company | Novel spraying composition, method of applying the same and article produced thereby |
| DE2834146A1 (de) * | 1978-08-03 | 1980-02-21 | Siemens Ag | Keramische werkstoffe fuer verschleissteile, insbesondere fuer ventilsitze |
| DE3025596A1 (de) * | 1980-07-05 | 1982-02-25 | Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf | Ventilscheibe aus oxidkeramischem werkstoff |
| JPS5779169A (en) * | 1980-11-06 | 1982-05-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Physical vapor deposition method |
| US4485143A (en) * | 1981-06-22 | 1984-11-27 | Toshiba Ceramics, Co., Ltd. | Silicon carbide material for low-melting point fusion metal |
| US4406670A (en) * | 1982-05-20 | 1983-09-27 | Gte Laboratories Incorporated | Nitride coated composite modified silicon aluminum oxynitride cutting tools |
-
1985
- 1985-03-16 DE DE3509572A patent/DE3509572C1/de not_active Expired
- 1985-11-19 ES ES549034A patent/ES8704143A1/es not_active Expired
- 1985-11-29 DK DK555985A patent/DK164101C/da not_active IP Right Cessation
- 1985-12-09 FI FI854855A patent/FI80671C/fi not_active IP Right Cessation
- 1985-12-09 NO NO854948A patent/NO854948L/no unknown
-
1986
- 1986-01-30 EP EP86101180A patent/EP0195205B1/de not_active Expired
- 1986-01-30 DE DE8686101180T patent/DE3663800D1/de not_active Expired
- 1986-03-17 JP JP61057170A patent/JPS61215279A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0195205A3 (en) | 1987-08-19 |
| ES8704143A1 (es) | 1987-03-16 |
| DE3663800D1 (en) | 1989-07-13 |
| EP0195205A2 (de) | 1986-09-24 |
| DE3509572C1 (de) | 1986-07-10 |
| DK164101C (da) | 1992-10-05 |
| NO854948L (no) | 1986-09-17 |
| FI80671B (fi) | 1990-03-30 |
| EP0195205B1 (de) | 1989-06-07 |
| FI854855A (fi) | 1986-09-17 |
| JPS61215279A (ja) | 1986-09-25 |
| DK555985A (da) | 1986-09-17 |
| ES549034A0 (es) | 1987-03-16 |
| FI854855A0 (fi) | 1985-12-09 |
| DK555985D0 (da) | 1985-11-29 |
| DK164101B (da) | 1992-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI80671C (fi) | Med keramiska materialkomponenter belagt glidelement och dess anvaendning. | |
| KR101178978B1 (ko) | 확산 접합 강화 층을 갖는 ａｌ203 세라믹 공구 | |
| US4950558A (en) | Oxidation resistant high temperature thermal cycling resistant coatings on silicon-based substrates and process for the production thereof | |
| US4965140A (en) | Composite coatings on refractory substrates | |
| US4702970A (en) | Composite coatings on ceramic substrates | |
| RU2446231C2 (ru) | Система покрытия хпо, включающая материалы, содержащие оксид алюминия и/или титан, и способ ее получения | |
| US4749629A (en) | Ultrathin laminated oxide coatings and methods | |
| KR101005435B1 (ko) | ＴｉＢＮ 코팅 | |
| US5035923A (en) | Process for the deposition of high temperature stress and oxidation resistant coatings on silicon-based substrates | |
| CA1333763C (en) | Oxidation resistant, high temperature thermal cycling resistant coatings on silicon-based substrates and process for the production thereof | |
| US4943450A (en) | Method for depositing nitride-based composite coatings by CVD | |
| JP2851279B2 (ja) | 耐摩耗性物品 | |
| ES2315372T3 (es) | Pieza constructiva con un recubrimiento de material duro con capa intermedia para mejorar la resistencia a la adherencia del recubrimiento. | |
| CS356590A3 (en) | Ceramo-metallic sandwich material | |
| US6235416B1 (en) | Composite body and production process | |
| EP0310042B1 (en) | A1N coated silicon nitride-based cutting tools | |
| JP3117978B2 (ja) | 耐摩耗性物品及び製造方法 | |
| JP2626779B2 (ja) | 複合コーティング付着方法 | |
| US6325710B1 (en) | Coated silicon nitride based cutting tools | |
| JPH0243846Y2 (fi) | ||
| AU607805B2 (en) | A1n coated silicon nitride-based cutting tools | |
| RU19112U1 (ru) | Устройство для регулирования и перекрытия газовых потоков | |
| KR950018631A (ko) | 절삭공구의 다이아몬드 박막 코팅 방법 | |
| CZ110193A3 (en) | Process for producing ceramic membrane | |
| JPH04283006A (ja) | 傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: CERASIV GMBH INNOVATIVES KERAMIK- |