JP2000274434A - 炭素系固体摺動材料とその製造方法 - Google Patents
炭素系固体摺動材料とその製造方法Info
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- JP2000274434A JP2000274434A JP11079830A JP7983099A JP2000274434A JP 2000274434 A JP2000274434 A JP 2000274434A JP 11079830 A JP11079830 A JP 11079830A JP 7983099 A JP7983099 A JP 7983099A JP 2000274434 A JP2000274434 A JP 2000274434A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摺動特性に優れ、機械的強度に優れ、任意か
つ複雑な形状に成形が可能な炭素系複合摺動材料を提供
する。 【解決手段】 アモルファス炭素の出発原料に窒化硼素
粉末もしくは窒化硼素粉末と炭素粉末の複合粉末を混合
し、任意の形状に賦形後、焼成して窒化硼素粉末もしく
は窒化硼素粉末と炭素粉末の複合粉末とアモルファス炭
素との複合体からなる炭素系複合摺動材料とする。
つ複雑な形状に成形が可能な炭素系複合摺動材料を提供
する。 【解決手段】 アモルファス炭素の出発原料に窒化硼素
粉末もしくは窒化硼素粉末と炭素粉末の複合粉末を混合
し、任意の形状に賦形後、焼成して窒化硼素粉末もしく
は窒化硼素粉末と炭素粉末の複合粉末とアモルファス炭
素との複合体からなる炭素系複合摺動材料とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素系固体摺動材
料及びその製造方法に関するものである。
料及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】炭素からなる摺動材料は、耐熱性や耐薬
品性に優れ、しかも軽量であるという優れた利点を持っ
ており、従来の金属系、高分子系、樹脂と炭素との複合
体系の摺動材料が使用できない高温や腐食性などの雰囲
気下で使用されている。従来の炭素からなる摺動材料は
主にアモルファス炭素からなる材料と黒鉛質の等方性炭
素からなる材料とに分類される。アモルファス炭素から
なる摺動材は摩擦係数が低く、比摩耗量が小さいといっ
た優れた摺動特性を示すが、高硬度で耐機械衝撃性が弱
いために、加工性が劣る。一方、黒鉛質の等方性炭素か
らなる摺動材は自己潤滑性を有するが、機械的強度が劣
る。またこれら従来の炭素からなる摺動材は板形状体や
ブロック形状体から切削加工により作成するために無駄
になる材料の量が多く、煩雑な製造工程を経るため、コ
ストが高くなる欠点を有している。その上任意且つ複雑
な形状体を得ることが困難であった。
品性に優れ、しかも軽量であるという優れた利点を持っ
ており、従来の金属系、高分子系、樹脂と炭素との複合
体系の摺動材料が使用できない高温や腐食性などの雰囲
気下で使用されている。従来の炭素からなる摺動材料は
主にアモルファス炭素からなる材料と黒鉛質の等方性炭
素からなる材料とに分類される。アモルファス炭素から
なる摺動材は摩擦係数が低く、比摩耗量が小さいといっ
た優れた摺動特性を示すが、高硬度で耐機械衝撃性が弱
いために、加工性が劣る。一方、黒鉛質の等方性炭素か
らなる摺動材は自己潤滑性を有するが、機械的強度が劣
る。またこれら従来の炭素からなる摺動材は板形状体や
ブロック形状体から切削加工により作成するために無駄
になる材料の量が多く、煩雑な製造工程を経るため、コ
ストが高くなる欠点を有している。その上任意且つ複雑
な形状体を得ることが困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
に鑑みてなされたもので、その目的は従来の炭素からな
る材料よりも自己潤滑性を有し、摩擦係数が低く比摩耗
量が小さいといった摺動特性に優れ、耐機械衝撃性、機
械的強度に優れ、任意且つ複雑な形状に成形が可能な炭
素系固体摺動材料を簡便な工程で安価に提供することに
ある。
に鑑みてなされたもので、その目的は従来の炭素からな
る材料よりも自己潤滑性を有し、摩擦係数が低く比摩耗
量が小さいといった摺動特性に優れ、耐機械衝撃性、機
械的強度に優れ、任意且つ複雑な形状に成形が可能な炭
素系固体摺動材料を簡便な工程で安価に提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】発明者らは、このような
実状に鑑み、摺動材料として必要な摺動特性や耐機械衝
撃性を有する上、任意形状を有する摺動材料を安易に得
ることを開発の課題として鋭意研究の結果、焼成後実質
的に零でない炭素残査収率を示す熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂、天然高分子及び合成高分子など高分子物質の１
種または２種以上の混合物をアモルファス炭素の出発原
料とし、自己潤滑性、耐機械衝撃性をもたせることを目
的として、窒化硼素粉末もしくは窒化硼素粉末及び炭素
粉末の複合粉末とを混合し、必要とされる形状に賦形
後、焼成することにより得られた炭素系固体摺動材料
は、優れた摺動特性、耐機械衝撃性を有する上、より簡
便な工程で製造しうることなど前記摺動材の摺動特性を
大幅に改善できることを見いだし、本発明に至ったもの
である。
実状に鑑み、摺動材料として必要な摺動特性や耐機械衝
撃性を有する上、任意形状を有する摺動材料を安易に得
ることを開発の課題として鋭意研究の結果、焼成後実質
的に零でない炭素残査収率を示す熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂、天然高分子及び合成高分子など高分子物質の１
種または２種以上の混合物をアモルファス炭素の出発原
料とし、自己潤滑性、耐機械衝撃性をもたせることを目
的として、窒化硼素粉末もしくは窒化硼素粉末及び炭素
粉末の複合粉末とを混合し、必要とされる形状に賦形
後、焼成することにより得られた炭素系固体摺動材料
は、優れた摺動特性、耐機械衝撃性を有する上、より簡
便な工程で製造しうることなど前記摺動材の摺動特性を
大幅に改善できることを見いだし、本発明に至ったもの
である。
【０００５】即ち本発明によれば、アモルファス炭素と
窒化硼素粉末もしくは窒化硼素粉末及び炭素粉末の複合
粉末とからなる複合体で構成される炭素系固体摺動材料
が提供される。
窒化硼素粉末もしくは窒化硼素粉末及び炭素粉末の複合
粉末とからなる複合体で構成される炭素系固体摺動材料
が提供される。
【０００６】窒化硼素粉末は、１重量％以上３０重量％
以下含有されることが望ましい。
以下含有されることが望ましい。
【０００７】炭素粉末は、黒鉛、ダイヤモンド、グラフ
ァイトクラスターダイヤ、フラーンおよびカーボンブラ
ックからなる群から選ばれることが望ましい。
ァイトクラスターダイヤ、フラーンおよびカーボンブラ
ックからなる群から選ばれることが望ましい。
【０００８】アモルファス炭素は、焼成後実質的に零で
ない炭素残査収率を示す熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、
天然高分子および合成高分子等の高分子物質の１種また
は２種以上の混合物を出発原料とすることを炭素系固体
摺動材料であることが望ましい。
ない炭素残査収率を示す熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、
天然高分子および合成高分子等の高分子物質の１種また
は２種以上の混合物を出発原料とすることを炭素系固体
摺動材料であることが望ましい。
【０００９】平均摩擦係数は０．２０以下であることが
望ましい。
望ましい。
【００１０】更に本発明によれば、アモルファス炭素の
出発原料に窒化硼素粉末もしくは窒化硼素粉末及び炭素
粉末の複合粉末を混合し、任意の形状に賦形後、焼成し
てアモルファス炭素と窒化硼素粉末もしくは窒化硼素粉
末及び炭素粉末の複合粉末とからなる複合体を得る炭素
系固体摺動材料の製造方法が提供される。
出発原料に窒化硼素粉末もしくは窒化硼素粉末及び炭素
粉末の複合粉末を混合し、任意の形状に賦形後、焼成し
てアモルファス炭素と窒化硼素粉末もしくは窒化硼素粉
末及び炭素粉末の複合粉末とからなる複合体を得る炭素
系固体摺動材料の製造方法が提供される。
【００１１】アモルファス炭素は、熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂、天然高分子及び合成高分子等の高分子物質の
１種又は２種以上の混合物を出発原料とすることが望ま
しい。
化性樹脂、天然高分子及び合成高分子等の高分子物質の
１種又は２種以上の混合物を出発原料とすることが望ま
しい。
【００１２】炭素粉末は、黒鉛、ダイヤモンド、グラフ
ァイトクラスターダイヤ、フラーンおよびカーボンブラ
ックからなる群から選ばれることが望ましい。
ァイトクラスターダイヤ、フラーンおよびカーボンブラ
ックからなる群から選ばれることが望ましい。
【００１３】本発明において、アモルファス炭素の出発
原料としては、不活性雰囲気中、非酸化性雰囲気中、又
は真空中で焼成することにより、窒化硼素粉末や黒鉛粉
末を複合一体化することの可能なアモルファス炭素を残
すものであり、好ましくは焼成により５％以上の炭化収
率を示す高分子物質が使用される。具体的には、ポリ塩
化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコー
ル、ポリ塩化ビニル−ポリ酢酸ビニル共重合体、ポリア
ミド等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、
イミド樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等
の熱硬化性樹脂、リグニン、セルロース、トラカントガ
ム、アラビアガム、糖類等の縮合多環芳香族を分子の基
本構造内にもつ天然高分子物質、および前記には含有さ
れない、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、コ
プナ樹脂等の縮合多環芳香族を分子の基本構造内にもつ
合成高分子物質が挙げられる。使用する組成物の種類と
量は、目的とする摺動材料の特性、強度、形状により適
宜選択され、単独でも２種以上の混合体でも使用するこ
とができるが、特にフラン樹脂、フェノール樹脂、イミ
ド樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することが好ましい。
原料としては、不活性雰囲気中、非酸化性雰囲気中、又
は真空中で焼成することにより、窒化硼素粉末や黒鉛粉
末を複合一体化することの可能なアモルファス炭素を残
すものであり、好ましくは焼成により５％以上の炭化収
率を示す高分子物質が使用される。具体的には、ポリ塩
化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコー
ル、ポリ塩化ビニル−ポリ酢酸ビニル共重合体、ポリア
ミド等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、
イミド樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等
の熱硬化性樹脂、リグニン、セルロース、トラカントガ
ム、アラビアガム、糖類等の縮合多環芳香族を分子の基
本構造内にもつ天然高分子物質、および前記には含有さ
れない、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、コ
プナ樹脂等の縮合多環芳香族を分子の基本構造内にもつ
合成高分子物質が挙げられる。使用する組成物の種類と
量は、目的とする摺動材料の特性、強度、形状により適
宜選択され、単独でも２種以上の混合体でも使用するこ
とができるが、特にフラン樹脂、フェノール樹脂、イミ
ド樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することが好ましい。
【００１４】窒化硼素（ＢＮ）の特性は、その結晶構造
によって大きく異なっていて、主として常圧下で製造し
黒鉛と同じく六角網面の層状構造を有する常圧相窒化硼
素（ｈＢＮ，ｒＢＮ，ｔＢＮ）と超高圧下で製造する高
圧相窒化硼素（ｃＢＮ）とがあるが、高温下まで潤滑特
性の良好な常圧相窒化硼素の粉末を使用することが好ま
しい。また、使用する窒化硼素粉末の種類と量は目的と
する摺動材料の特性、強度、形状により適宜選択され、
特に摺動特性制御の簡易さ、及び自己潤滑性を高める観
点から六方晶窒素化硼素（ｈＢＮ）を使用することが好
ましい。
によって大きく異なっていて、主として常圧下で製造し
黒鉛と同じく六角網面の層状構造を有する常圧相窒化硼
素（ｈＢＮ，ｒＢＮ，ｔＢＮ）と超高圧下で製造する高
圧相窒化硼素（ｃＢＮ）とがあるが、高温下まで潤滑特
性の良好な常圧相窒化硼素の粉末を使用することが好ま
しい。また、使用する窒化硼素粉末の種類と量は目的と
する摺動材料の特性、強度、形状により適宜選択され、
特に摺動特性制御の簡易さ、及び自己潤滑性を高める観
点から六方晶窒素化硼素（ｈＢＮ）を使用することが好
ましい。
【００１５】炭素粉末としては、黒鉛、ダイヤモンド、
フラーレン及びカーボンブラック等がある。使用する炭
素粉末の種類と量も目的とする摺動材料の特性、強度、
形状により適宜選択され、単独でも２種以上の混合体で
も使用することができるが、特に摺動特性制御の簡易
さ、及び自己潤滑性を高める観点から黒鉛を使用するこ
とが好ましい。
フラーレン及びカーボンブラック等がある。使用する炭
素粉末の種類と量も目的とする摺動材料の特性、強度、
形状により適宜選択され、単独でも２種以上の混合体で
も使用することができるが、特に摺動特性制御の簡易
さ、及び自己潤滑性を高める観点から黒鉛を使用するこ
とが好ましい。
【００１６】前述の賦形方法には、圧縮成形、押し出し
成形、射出成形、真空成形等の一般的に普及している成
形方法が挙げられる。前述の樹脂と窒化硼素及び炭素粉
末の混合物の性状及び賦形形状により適宜選択使用する
ことが好ましい。
成形、射出成形、真空成形等の一般的に普及している成
形方法が挙げられる。前述の樹脂と窒化硼素及び炭素粉
末の混合物の性状及び賦形形状により適宜選択使用する
ことが好ましい。
【００１７】以下に本発明による炭素系固体摺動材料の
製造方法を説明する。まず、樹脂組成物と窒化硼素粉末
もしくは窒化硼素粉末及び炭素粉末の複合粉末とを混合
機を用いてよく混合させる。次にこの混合体を、製膜機
や押し出し成型機のような通常のプラスチック成形を行
う際に使用されている成形機を用い成形する。得られた
成形体に、エアオーブン中で炭素前駆体化処理及び固化
処理を施した後、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気
中で昇温速度を制御しつつ焼成することで炭素化を終了
させ、アモルファス炭素と窒化硼素粉末もしくは窒化硼
素粉末及び炭素粉末の複合粉末とからなる複合体で構成
される炭素系固体摺動材料が得られる。ここで、炭素化
は不活性ガス雰囲気もしくは真空下で７００〜２８００
℃程度まで加熱昇温し行われるが、炭素化時の昇温速度
が大きいと賦形体の形状が変形したり微細なクラックが
生じるなどの欠陥が生じる。したがって、５００℃まで
は毎時５０℃以下、それ以降も毎時１００℃以下で行う
ことが適切である。
製造方法を説明する。まず、樹脂組成物と窒化硼素粉末
もしくは窒化硼素粉末及び炭素粉末の複合粉末とを混合
機を用いてよく混合させる。次にこの混合体を、製膜機
や押し出し成型機のような通常のプラスチック成形を行
う際に使用されている成形機を用い成形する。得られた
成形体に、エアオーブン中で炭素前駆体化処理及び固化
処理を施した後、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気
中で昇温速度を制御しつつ焼成することで炭素化を終了
させ、アモルファス炭素と窒化硼素粉末もしくは窒化硼
素粉末及び炭素粉末の複合粉末とからなる複合体で構成
される炭素系固体摺動材料が得られる。ここで、炭素化
は不活性ガス雰囲気もしくは真空下で７００〜２８００
℃程度まで加熱昇温し行われるが、炭素化時の昇温速度
が大きいと賦形体の形状が変形したり微細なクラックが
生じるなどの欠陥が生じる。したがって、５００℃まで
は毎時５０℃以下、それ以降も毎時１００℃以下で行う
ことが適切である。
【００１８】本発明によると、成形性に優れる高分子樹
脂を炭素化することで得られるアモルファス炭素中に、
摺動特性に優れた窒化硼素粉末や炭素粉末を複合化する
ことで、従来の炭素のみからなる材料よりも、摩擦係数
が低く比摩耗量が小さいといった優れた摺動特性を有す
る上自己潤滑性を有し、耐機械衝撃性、機械的強度に優
れ、任意且つ複雑な形状に成形が可能な炭素系固体摺動
材料を簡便な工程で安価に提供することができるなど前
記課題が効果的に解決しうる事実を確認した。
脂を炭素化することで得られるアモルファス炭素中に、
摺動特性に優れた窒化硼素粉末や炭素粉末を複合化する
ことで、従来の炭素のみからなる材料よりも、摩擦係数
が低く比摩耗量が小さいといった優れた摺動特性を有す
る上自己潤滑性を有し、耐機械衝撃性、機械的強度に優
れ、任意且つ複雑な形状に成形が可能な炭素系固体摺動
材料を簡便な工程で安価に提供することができるなど前
記課題が効果的に解決しうる事実を確認した。
【００１９】
【実施例】以下に、実施例によって本発明を更に具体的
に説明するが、本願発明はこの実施例によって何等限定
されるものではない。
に説明するが、本願発明はこの実施例によって何等限定
されるものではない。
【００２０】（実施例１）アモルファス炭素源としての
フラン樹脂（日立化成社製 ヒタフランＶＦ−３０３）
８０重量％に窒化硼素粉末（信越化学社製 平均粒度２
μｍ）２０重量％を混合してポニーミキサーにて攪拌し
た後、押し出し成形機を用いてフィルム状に成形した。
該フィルムを真空成形機にて円盤状に賦形した。これを
耐熱セラミック板に挟み、真空焼成炉中で５００℃まで
を２５℃／時の昇温速度で昇温し、その後１４００℃ま
でを１００℃／時で昇温し、１４００℃で３時間保持し
た後自然冷却して焼成を完了し、厚さ１．０mmの摺動特
性試験片を得た。
フラン樹脂（日立化成社製 ヒタフランＶＦ−３０３）
８０重量％に窒化硼素粉末（信越化学社製 平均粒度２
μｍ）２０重量％を混合してポニーミキサーにて攪拌し
た後、押し出し成形機を用いてフィルム状に成形した。
該フィルムを真空成形機にて円盤状に賦形した。これを
耐熱セラミック板に挟み、真空焼成炉中で５００℃まで
を２５℃／時の昇温速度で昇温し、その後１４００℃ま
でを１００℃／時で昇温し、１４００℃で３時間保持し
た後自然冷却して焼成を完了し、厚さ１．０mmの摺動特
性試験片を得た。
【００２１】得られた試験片を、ピン−円板型摩擦試験
機を用いて、該試験片とＲ０．５mmのアルミナのピンを
組み合わせ、すべり速度０．２ｍ／秒、荷重９．８Ｎの
条件下で摺動試験を実施した。更に得られた試験片を長
さ５０mm、幅１０mmの大きさに切断し、圧縮試験機を用
いて曲げ強度を測定するとともに曲げ弾性率を測定し
た。測定結果を表−１に示す。本実施例により得られた
炭素系固体摺動材は後述する比較例１，２よりも優れた
摺動性能、高い機械的強度を有することが判った。
機を用いて、該試験片とＲ０．５mmのアルミナのピンを
組み合わせ、すべり速度０．２ｍ／秒、荷重９．８Ｎの
条件下で摺動試験を実施した。更に得られた試験片を長
さ５０mm、幅１０mmの大きさに切断し、圧縮試験機を用
いて曲げ強度を測定するとともに曲げ弾性率を測定し
た。測定結果を表−１に示す。本実施例により得られた
炭素系固体摺動材は後述する比較例１，２よりも優れた
摺動性能、高い機械的強度を有することが判った。
【００２２】（実施例２）アモルファス炭素源としてフ
ラン樹脂（日立化成社製 ヒタフランＶＦ−３０３）８
０重量％に窒化硼素粉末（信越化学社製 平均粒度２μ
ｍ）１０重量％と黒鉛粉末（日本黒鉛工業社製 平均粒
度２μｍ）とを混合してポニーミキサーにて攪拌した
後、実施例１と同様に、押し出し成形機を用いてフィル
ム状に成形した。該フィルムを真空成形機にて円盤状に
賦形した。これを耐熱セラミック板に挟み、真空焼成炉
中で５００℃までを２５℃／時の昇温速度で昇温し、そ
の後１４００℃までを１００℃／時で昇温し、１４００
℃で３時間保持した後自然冷却して焼成を完了し、厚さ
１．０mmの摺動特性試験片を得た。
ラン樹脂（日立化成社製 ヒタフランＶＦ−３０３）８
０重量％に窒化硼素粉末（信越化学社製 平均粒度２μ
ｍ）１０重量％と黒鉛粉末（日本黒鉛工業社製 平均粒
度２μｍ）とを混合してポニーミキサーにて攪拌した
後、実施例１と同様に、押し出し成形機を用いてフィル
ム状に成形した。該フィルムを真空成形機にて円盤状に
賦形した。これを耐熱セラミック板に挟み、真空焼成炉
中で５００℃までを２５℃／時の昇温速度で昇温し、そ
の後１４００℃までを１００℃／時で昇温し、１４００
℃で３時間保持した後自然冷却して焼成を完了し、厚さ
１．０mmの摺動特性試験片を得た。
【００２３】得られた試験片を、ピン−円板型摩擦試験
機を用いて、該試験片とＲ０．５mmのアルミナのピンを
組み合わせ、すべり速度０．２ｍ／秒、荷重９．８Ｎの
条件下で摺動試験を実施した。更に得られた試験片を長
さ５０mm、幅１０mmの大きさに切断し、圧縮試験機を用
いて曲げ強度を測定するとともに曲げ弾性率を測定し
た。測定結果を表−１に示す。本実施例により得られた
炭素系固体摺動材は優れた摺動性能、高い機械的強度を
有することが判った。
機を用いて、該試験片とＲ０．５mmのアルミナのピンを
組み合わせ、すべり速度０．２ｍ／秒、荷重９．８Ｎの
条件下で摺動試験を実施した。更に得られた試験片を長
さ５０mm、幅１０mmの大きさに切断し、圧縮試験機を用
いて曲げ強度を測定するとともに曲げ弾性率を測定し
た。測定結果を表−１に示す。本実施例により得られた
炭素系固体摺動材は優れた摺動性能、高い機械的強度を
有することが判った。
【００２４】（比較例１）フラン樹脂（日立化成社製
ヒタフランＶＦ−３０３）をアプリケーターを用いてフ
ィルム状に成形した。該フィルムを円盤状に切断し、こ
れを窒素雰囲気中の焼成炉で５０℃までを２５℃／時の
昇温速度で昇温し、その後１４００℃までを１００℃／
時で昇温し、１４００℃で３時間保持した後自然冷却し
て焼成を完了し、厚さ１．０mmの摺動特性試験片を得
た。得られた試験片について実施例１と同様に摺動試
験、曲げ強度試験を実施した。
ヒタフランＶＦ−３０３）をアプリケーターを用いてフ
ィルム状に成形した。該フィルムを円盤状に切断し、こ
れを窒素雰囲気中の焼成炉で５０℃までを２５℃／時の
昇温速度で昇温し、その後１４００℃までを１００℃／
時で昇温し、１４００℃で３時間保持した後自然冷却し
て焼成を完了し、厚さ１．０mmの摺動特性試験片を得
た。得られた試験片について実施例１と同様に摺動試
験、曲げ強度試験を実施した。
【００２５】（比較例２）黒鉛質等方性炭素材料（東洋
炭素社製）のブロックを円盤状に切削加工し、厚さ１．
０mmの摺動特性試験片を得た。得られた試験片について
実施例１と同様に摺動試験、曲げ強度試験を実施した。 表−１ 平均摩擦係数 比摩耗量 曲げ強度 弾性率 (mm3／Nm） （MPa) （GPa) 実施例１ ０．１２ ３．１０×１０-7 ２５０ ４０ 実施例２ ０．１３ ３．２３×１０-7 ２８０ ４５ 比較例１ ０．２６ ８．６２×１０-7 ２２０ ３０ 比較例２ ０．２３ １．１２×１０-6 １００ １０
炭素社製）のブロックを円盤状に切削加工し、厚さ１．
０mmの摺動特性試験片を得た。得られた試験片について
実施例１と同様に摺動試験、曲げ強度試験を実施した。 表−１ 平均摩擦係数 比摩耗量 曲げ強度 弾性率 (mm3／Nm） （MPa) （GPa) 実施例１ ０．１２ ３．１０×１０-7 ２５０ ４０ 実施例２ ０．１３ ３．２３×１０-7 ２８０ ４５ 比較例１ ０．２６ ８．６２×１０-7 ２２０ ３０ 比較例２ ０．２３ １．１２×１０-6 １００ １０
【００２６】
【発明の効果】本発明の炭素系固体摺動材料は従来の炭
素材料に比べて平均摩擦係数、比摩耗量が小さいなど優
れた摺動特性を有しているうえ曲げ強度、曲げ弾性率が
大きいなど耐機械特性も優れている。また既存のプラス
チックの成形方法を用いた本願発明では焼成後に加工す
ることなく任意の形状体を得ることが出来るようになっ
たため、従来の炭素材料とは異なり、簡便な工程で、安
価に製品を提供することが可能である。
素材料に比べて平均摩擦係数、比摩耗量が小さいなど優
れた摺動特性を有しているうえ曲げ強度、曲げ弾性率が
大きいなど耐機械特性も優れている。また既存のプラス
チックの成形方法を用いた本願発明では焼成後に加工す
ることなく任意の形状体を得ることが出来るようになっ
たため、従来の炭素材料とは異なり、簡便な工程で、安
価に製品を提供することが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J011 SC01 SC02 SC14 SC16 SC20 SD03 SE02 4G032 AA01 AA04 AA06 AA13 AA37 BA03
Claims (8)
- 【請求項１】 アモルファス炭素と窒化硼素粉末もしく
は窒化硼素粉末及び炭素粉末の複合粉末とからなる複合
体で構成される炭素系固体摺動材料。 - 【請求項２】 窒化硼素粉末を１重量％以上３０重量％
以下含有することを特徴とする請求項１に記載の炭素系
固体摺動材料。 - 【請求項３】 炭素粉末は、黒鉛、ダイヤモンド、グラ
ファイトクラスターダイヤ、フラーンおよびカーボンブ
ラックからなる群から選ばれることを特徴とする請求項
１に記載の炭素系固体摺動材料。 - 【請求項４】 アモルファス炭素は、焼成後実質的に零
でない炭素残査収率を示す熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、天然高分子および合成高分子を含む高分子物質の１
種または２種以上の混合物を出発原料とすることを特徴
とする請求項１に記載の炭素系固体摺動材料。 - 【請求項５】 平均摩擦係数が０．２０以下であること
を特徴とする請求項１に記載の炭素系固体摺動材料。 - 【請求項６】 アモルファス炭素の出発原料に窒化硼素
粉末もしくは窒化硼素粉末及び炭素粉末の複合粉末を混
合し、任意の形状に賦形後、焼成してアモルファス炭素
と窒化硼素粉末もしくは窒化硼素粉末及び炭素粉末の複
合粉末とからなる複合体を得ることを特徴とする炭素系
固体摺動材料の製造方法。 - 【請求項７】 アモルファス炭素は熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂、天然高分子及び合成高分子を含む高分子物質
の１種又は２種以上の混合物を出発原料とすることを特
徴とする請求項６に記載の炭素系固体摺動材料の製造方
法。 - 【請求項８】 炭素粉末は、黒鉛、ダイヤモンド、グラ
ファイトクラスターダイヤ、フラーンおよびカーボンブ
ラックからなる群から選ばれることを特徴とする請求項
６に記載の炭素系固体摺動材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079830A JP2000274434A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 炭素系固体摺動材料とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079830A JP2000274434A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 炭素系固体摺動材料とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000274434A true JP2000274434A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13701136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11079830A Withdrawn JP2000274434A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 炭素系固体摺動材料とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000274434A (ja) |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP11079830A patent/JP2000274434A/ja not_active Withdrawn
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