JP2003313575A - ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料 - Google Patents

ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料

Info

Publication number
JP2003313575A
JP2003313575A JP2002118223A JP2002118223A JP2003313575A JP 2003313575 A JP2003313575 A JP 2003313575A JP 2002118223 A JP2002118223 A JP 2002118223A JP 2002118223 A JP2002118223 A JP 2002118223A JP 2003313575 A JP2003313575 A JP 2003313575A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diamond
fine powder
friction material
polytetrafluoroethylene
mixed resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002118223A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3975264B2 (ja
Inventor
Akihiro Tanaka
章浩 田中
Kazunori Umeda
一徳 梅田
Sokichi Takatsu
宗吉 高津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2002118223A priority Critical patent/JP3975264B2/ja
Publication of JP2003313575A publication Critical patent/JP2003313575A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3975264B2 publication Critical patent/JP3975264B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 すぐれた摩擦・摩耗特性を示す自己潤滑性摩
擦材料及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ポリテトラフルオロエチレンとポリエー
テルエーテルケトンとの混合樹脂中に粒径20μm以下
のダイヤモンド微粉末を摩擦材料全体に対して1〜20
容量%の割合で分散させた構造を有することを特徴とす
るダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は機械や可動構造物の
摺動部分に適用し、大気中および水中で使用される摩擦
係数が低く、耐摩耗性が高い、ダイヤモンド複合自己潤
滑性摩擦材料(以下、単に材料とも言う)及びの製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】機械などの動力エネルギーを節減し、摺
動部の寿命を長くするため、低い摩擦係数と高い耐摩耗
性を兼ね備える摩擦材料が望まれる。これまでに金属
系、セラミックス系、黒鉛系、プラスチック系などの各
種の自己潤滑性摩擦材料が開発され、実用化されてい
る。これらの中でプラスチック系は、材料製作のエネル
ギーも他の系より少なくて済むという利点がある。
【0003】従来、ポリイミド−PTFE(ポリテトラ
フロホロエチレン)との混合樹脂からなるマトリックス
中に、クラスターダイヤモンド(CD)、グラファイト
クラスターダイヤモンド(GCD)を分散させたもの
(高津宗吉、梅田一徳、田中章浩、黛政男:トライボロ
ジー会議予稿集、2001年5月、P187−188、
2001年11月、P233−234)が室温大気中で
優れた摩擦・摩耗特性を示すことは知られている。プラ
スチック−ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料を拡充
して用途を拡大するため、各種のマトリックスを研究し
た結果、ポリエーテルエーテルケトンとポリテトラフル
オロエチレンとの混合物をマトリックスとするダイヤモ
ンド複合材料が、ポリイミド−ポリテトラフルオロエチ
レン系に勝るとも劣らない摩擦・摩耗特性を示すことを
見出した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、すぐれた摩
擦・摩耗特性を示す自己潤滑性摩擦材料及びその製造方
法を提供することをその課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明らは、前記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。即ち、本発明によれば、以下に示すダイヤモン
ド複合自己潤滑性摩擦材料及びその製造方法が提供され
る。 (1)ポリテトラフルオロエチレンとポリエーテルエー
テルケトンとの混合樹脂中に粒径20μm以下のダイヤ
モンド微粉末を摩擦材料全体に対して1〜20容量%の
割合で分散させた構造を有することを特徴とするダイヤ
モンド複合自己潤滑性摩擦材料。 (2)該ポリテトラフルオロエチレンの割合が該混合樹
脂中5〜30容量%であり、該ダイヤモンド微粉末の粒
径が8μm以下でその割合が3〜10容量%であること
を特徴とする前記(1)に記載の材料。 (3)前記(1)又は(2)に記載の材料を表面材とし
て基材の片面又は両面上に形成したことを特徴とするダ
イヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料。 (4)前記(1)に記載の材料の製造方法であって、ポ
リテトラフルオロエチレンとポリエーテルエーテルケト
ンとの混合樹脂微粉末とダイヤモンド微粉末とを混合す
る混合工程と、該混合工程で得られた混合粉を所要形状
に成形して放電プラズマ焼結する焼結工程からなること
を特徴とするダイヤモンド自己潤滑性摩擦材料の製造方
法。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明において用いるダイヤモン
ド微粉末としては各種のものが用いられ、このようなも
のには、クラスターダイヤモンド(CD)、グラファイ
トクラスターダイヤモンド(GCD)、爆発合成ダイヤ
モンド(SD)微粉末、超高圧ダイヤモンド(HD)微
粉末あるいはそれらの混合物が包含される。そのダイヤ
モンド微粉末の粒径は20μm以下、好ましくは8μm
以下である。その下限値は特に制約されないが、通常
0.001μm程度である。本発明では、前記SD微粉
末やHD微粉末を用いるのが好ましい。これらのダイヤ
モンドは、クラスターダイヤモンド(CD)やグラファ
イトクラスターダイヤモンド(GCD)よりも安価であ
り、本発明の材料のコストを大幅に低減させる。
【0007】本発明では、前記ダイヤモンド微粉末分散
用マトリックスとして、ポリテトラフルオロエチレンと
ポリエーテルエーテルケトンとの混合樹脂が用いられ
る。混合樹脂中のポリテトラフルオロエチレンの割合
は、5〜30容量%、好ましくは10〜20容量%であ
る。
【0008】本発明のダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦
材料は、前記混合樹脂中にダイヤモンド微粉末を分散さ
せた構造を有するが、そのダイヤモンド微粉末の割合
は、その材料全体(混合樹脂とダイヤモンドとの総量)
に対して、1〜20容量%、好ましくは3〜15容量%
である。本発明では、特に、粒径12μm以下、より好
ましくは8μm以下のダイヤモンド微粉末を、混合樹脂
に対して3〜15容量%の割合で容量%含有させるのが
よい。本発明の材料は、大気中ではもちろん、水中でも
良好な摩擦・摩耗特性を示す。
【0009】本発明の材料を製造するには、ポリテトラ
フルオロエチレン微粉末とポリエーテルエーテルケトン
微粉末との混合微粉末に対してダイヤモンド微粉末を添
加混合して成形用混合物を作る。次に、この混合物を所
要の形状の成形型、例えば金型や黒鉛型に充填し、放電
プラズマ焼結装置(SPS)を用いて、プラズマ焼結処
理する。この場合、その圧力は10〜100MPaであ
り、その温度は100〜250℃である。
【0010】このようにして、所要形状を有する混合樹
脂(マトリックス)中にダイヤモンド微粉末が分散した
本発明の材料を得ることができる。その材料の形状は、
シート状、板状、ブロック状等の各種の形状であること
ができる。
【0011】本発明の材料は、これを表面剤として基板
の片面又は両面に形成した構造のものとすることができ
る。この場合、その表面は膜状体であることができる
が、その厚さは使用条件等により任意に決めることがで
きる。基板材質としては、プラスチックや、セラミッ
ク、金属等を用いることができる。前記のような基板の
片面に本発明の材料を表面材として形成した製品を好ま
しく製造するには、成形型内でプラスチック粉末層とダ
イヤモンド微粉末を含有する混合樹脂微粉末層とを積層
し、プラズマ焼結処理すればよい。この場合、基板を形
成するプラスチック微粉末としては、混合樹脂微粉末と
同一の条件でプラズマ焼結処理できるものであればよ
く、このようなものとしては、例えば、ポリイミド、ポ
リエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂の微粉
末を挙げることができる。その平均粒径は、通常市販さ
れている範囲のものでよく、任意のものを使用できる。
【0012】本発明の材料は、その材料を表面材として
基板の両面に形成した構造(サンドイッチ構造)のもの
とすることができる。この場合、その表面材は膜状体で
あることができるが、その厚さは使用条件等により任意
に決めることができる。前記のような基板の両面に本発
明の材料からなる膜体が形成された材料を好ましく製造
するには、成形型内でプラスチック微粉末層の両面にダ
イヤモンド微粉末を含有する混合樹脂微粉末層を積層
し、これをプラズマ焼結処理すればよい。この場合、基
板を形成するプラスチック微粉末としては、混合樹脂微
粉末と同一の条件でプラズマ焼結処理できるものであれ
ばよく、このようなものとしては、例えば、ポリイミ
ド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂
の微粉末を挙げることができる。その平均粒径は、通常
市販されている範囲のものでよく任意のものを使用でき
る。
【0013】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳述する。
【0014】実施例1 ポリテトラフルオロエチレン微粉末(旭硝子社製、「ア
フロンG350」)とポリエーテルエーテルケトン(ビ
クトレックス・エムシー社製、「150FC30」)と
の混合物中にダイヤモンド微粉末を均一に混合分散さ
せ、この混合物を金型内に層状に充填し、プラズマ焼結
処理を施して、ポリエトラフルオロエチレンとポリエー
テルエーテルケトンとの混合樹脂中にダイヤモンド微粉
末が分散した構造の円形状板状体(直径20mm、厚さ
6mm)を得た。この場合、混合樹脂中のポリテトラフ
ルオロエチレンの割合は15容量%であった。前記プラ
ズマ焼結処理は、その装置として、プラズマ焼結装置
(住友石炭鉱業(株))を用い、圧力;50MPa、温
度:220℃の条件で行った。
【0015】前記のようにして得られた材料の摩擦・摩
耗試験を、ボールオンブロック式往復摩擦試験械を用い
て行った。この場合の試験は、相手材としてはアルミナ
ボールを用い、試験荷重25N、摩擦速度20m/sの
条件下、大気中の往復摩擦により行った。その結果を表
1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】実施例2 実施例1と同様にして作成した材料について、実施例1
と同条件下、水中で摩擦試験を行った。その結果を表2
に示す。
【0018】
【表2】
【0019】前記表中に符号で示したダイヤモンドの具
体的内容は以下通りである。 (1)CD:粒径0.05μm (2)GCD:粒径0.05μm (3)SD:粒径0.1μm以下 (4)HD(I):粒径1μm以下 (5)HD(II):粒径3〜6μm (6)HD(III):粒径20〜30μm
【0020】
【発明の効果】本発明のダイヤモンド複合自己潤滑性摩
擦材料は、室温付近の大気中および水中で、低い摩擦係
数と高い耐摩耗性が得られた。水中で優れた摩擦・摩耗
特性により、油圧機械から水圧機械の転換が進み、環境
の改善と安全性の向上が期待される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C10N 20:06 C10N 20:06 Z 30:06 30:06 40:02 40:02 (72)発明者 高津 宗吉 茨城県つくば市東1−1−1 独立行政法 人 産業技術総合研究所 つくばセンター 内 Fターム(参考) 3J011 QA05 SC05 SE04 4H104 AA04C CB14A CD02A EA08C JA01 PA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリテトラフルオロエチレンとポリエー
    テルエーテルケトンとの混合樹脂中に粒径20μm以下
    のダイヤモンド微粉末を摩擦材料全体に対して1〜20
    容量%の割合で分散させた構造を有することを特徴とす
    るダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料。
  2. 【請求項2】 該ポリテトラフルオロエチレンの割合が
    該混合樹脂中5〜30容量%であり、該ダイヤモンド微
    粉末の粒径が8μm以下でその割合が3〜10容量%で
    あることを特徴とする請求項1に記載の材料。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の材料を表面材と
    して基材の片面又は両面上に形成したことを特徴とする
    ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の材料の製造方法であっ
    て、ポリテトラフルオロエチレンとポリエーテルエーテ
    ルケトンとの混合樹脂微粉末とダイヤモンド微粉末とを
    混合する混合工程と、該混合工程で得られた混合粉を所
    要形状に成形して放電プラズマ焼結する焼結工程からな
    ることを特徴とするダイヤモンド自己潤滑性摩擦材料の
    製造方法。
JP2002118223A 2002-04-19 2002-04-19 ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料 Expired - Lifetime JP3975264B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002118223A JP3975264B2 (ja) 2002-04-19 2002-04-19 ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002118223A JP3975264B2 (ja) 2002-04-19 2002-04-19 ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003313575A true JP2003313575A (ja) 2003-11-06
JP3975264B2 JP3975264B2 (ja) 2007-09-12

Family

ID=29535184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002118223A Expired - Lifetime JP3975264B2 (ja) 2002-04-19 2002-04-19 ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3975264B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005116175A1 (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki 摺動部材および摺動部材の製造方法
JP2005344878A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Kubota Corp ポンプ用軸受構造
CN100348652C (zh) * 2006-04-12 2007-11-14 福州大学 高分子自润滑复合材料及其制备方法
JP2007298092A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Ntn Corp 駆動車輪用軸受装置
JP2019172887A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 豊田合成株式会社 熱可塑性エラストマー組成物並びにウエザストリップ及びその製造方法
CN111286154A (zh) * 2020-03-20 2020-06-16 中国科学院兰州化学物理研究所 一种片状银包铜填充的聚醚醚酮抗磨损复合材料及其制备方法
CN114032068A (zh) * 2021-11-16 2022-02-11 河南联合精密材料股份有限公司 一种研磨抛光用金刚石复合磨料及其制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005116175A1 (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki 摺動部材および摺動部材の製造方法
JP2005344878A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Kubota Corp ポンプ用軸受構造
JP4568539B2 (ja) * 2004-06-04 2010-10-27 株式会社クボタ ポンプ用軸受構造
CN100348652C (zh) * 2006-04-12 2007-11-14 福州大学 高分子自润滑复合材料及其制备方法
JP2007298092A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Ntn Corp 駆動車輪用軸受装置
JP2019172887A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 豊田合成株式会社 熱可塑性エラストマー組成物並びにウエザストリップ及びその製造方法
JP7068002B2 (ja) 2018-03-29 2022-05-16 豊田合成株式会社 熱可塑性エラストマー組成物並びにウエザストリップ及びその製造方法
CN111286154A (zh) * 2020-03-20 2020-06-16 中国科学院兰州化学物理研究所 一种片状银包铜填充的聚醚醚酮抗磨损复合材料及其制备方法
CN114032068A (zh) * 2021-11-16 2022-02-11 河南联合精密材料股份有限公司 一种研磨抛光用金刚石复合磨料及其制备方法
CN114032068B (zh) * 2021-11-16 2022-12-16 河南联合精密材料股份有限公司 一种研磨抛光用金刚石复合磨料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3975264B2 (ja) 2007-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113788465B (zh) 氮化硼凝集颗粒及其制造方法、含该氮化硼凝集颗粒的树脂组合物、成型体和片
JP5447749B2 (ja) グラファイトおよび合成樹脂結合剤の耐磨耗性滑り材料
EP3147314A1 (en) Heat conductive sheet
WO2018222995A1 (en) Surface modified inorganic particulate in sintered products
JP2003313575A (ja) ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料
WO2020038414A1 (zh) 一种层状结构的硬质合金数控刀片及其制备方法
JP2016103473A (ja) 多層カーボンブラシおよび該多層カーボンブラシを製造するための方法
JP4044330B2 (ja) Rbc又はcrbcの微粉末が分散した合成樹脂発泡成型体、その製造方法及びその用途
JP4429004B2 (ja) 摺動部材用多孔質セラミック焼結体の製造方法とこれにより得られた摺動部材用多孔質セラミック焼結体並びにこれを用いたシールリング
JP2003313576A (ja) ダイヤモンド複合自己潤滑性摩擦材料
JP2011184290A (ja) 均質性、緻密性が高くかつ高硬度の立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法
EP2489648A1 (en) Carbon material and process for production thereof
US20110195879A1 (en) Inert wear resistant fluoropolymer-based solid lubricants, methods of making and methods of use
JP6901327B2 (ja) フィラー、成形体、及び放熱材料
Bocanegra-Bernal Agglomeration of magnesia powders precipitated from sea water and its effects on uniaxial compaction
KR100825092B1 (ko) 고밀도 흑연 성형체의 제조방법
KR20170076533A (ko) 세라믹 분말을 이용한 다공질체 및 그 제조방법
JP6924433B2 (ja) 積層造形用粒子、成形体、及び、成形体の製造方法
JP2008013654A (ja) 充填材入りフッ素樹脂シートの製造方法および充填材入りフッ素樹脂シート
JP7367088B2 (ja) 熱伝導性シート及び熱伝導性シートの製造方法
JP2003275899A (ja) 粉粒体の成形装置、該成形装置を用いた粉粒体の成形方法、該成形方法で得られた成形体
JP5226938B2 (ja) 充填材入りフッ素樹脂シートの製造方法および充填材入りフッ素樹脂シート
RU2614327C2 (ru) Антифрикционный композиционный материал и способ его изготовления
JPH11180790A (ja) 摺動用炭素材及びその製造方法
KR100959060B1 (ko) 에어베어링용 다공질체 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060522

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070522

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3975264

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term