JP2972368B2 - Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材およびその製造方法 - Google Patents
Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｌ2 Ｏ3 系摺動材およ
びその製造方法に関し、さらに詳しくは広範な回転機械
部品の摺動材に使用され、耐食性、耐摩耗性、耐熱性等
に優れたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材およびその製造方法に関す
るものである。
びその製造方法に関し、さらに詳しくは広範な回転機械
部品の摺動材に使用され、耐食性、耐摩耗性、耐熱性等
に優れたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材およびその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来技術および解決しようとする課題】一般にＡｌ2
Ｏ3 系摺動材は、耐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れて
いるため、寿命が長く、過酷な条件下で使用されるメカ
ニカルシールや軸受等には不可欠なものとなっている。
Ｏ3 系摺動材は、耐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れて
いるため、寿命が長く、過酷な条件下で使用されるメカ
ニカルシールや軸受等には不可欠なものとなっている。
【０００３】そして、メカニカルシールにおいては、摺
動面に微細なスパイラル状の溝が形成されていると、摺
動時にポンプ作用を生じて、回転部分からの漏れを防止
することができる。また、スラスト軸受に微細なスパイ
ラル状の溝が形成されていると、装置内部の流体を軸受
の作動流体として使用することができ、装置の構造をコ
ンパクト化および省エネルギー化することができる。
動面に微細なスパイラル状の溝が形成されていると、摺
動時にポンプ作用を生じて、回転部分からの漏れを防止
することができる。また、スラスト軸受に微細なスパイ
ラル状の溝が形成されていると、装置内部の流体を軸受
の作動流体として使用することができ、装置の構造をコ
ンパクト化および省エネルギー化することができる。
【０００４】従来、このような微細なスパイラル状の溝
を形成する方法として、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材の表面にフ
ォトレジストを被せ、露出部をプラズマエッチング等の
方法で腐食する方法がある。
を形成する方法として、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材の表面にフ
ォトレジストを被せ、露出部をプラズマエッチング等の
方法で腐食する方法がある。
【０００５】しかしながら、このような溝を形成する方
法は、工程が複雑で、かつ、極めてコストのかかる方法
であり、技術的にも困難な方法であった。
法は、工程が複雑で、かつ、極めてコストのかかる方法
であり、技術的にも困難な方法であった。
【０００６】本発明の目的は、メカニカルシールに使用
すると摺動時にポンプ作用を生じて回転部分からの漏れ
を防止することができ、スラスト軸受に使用すると、装
置内部の流体を軸受の作動流体として使用することがで
きるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材と、簡単な工程で安価に製造で
きるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法とを提供することに
ある。
すると摺動時にポンプ作用を生じて回転部分からの漏れ
を防止することができ、スラスト軸受に使用すると、装
置内部の流体を軸受の作動流体として使用することがで
きるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材と、簡単な工程で安価に製造で
きるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法とを提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明はＡｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の
摺動面に、イオン注入部がスパイラル状に設けられ、こ
のイオン注入部は窒素、アルゴン等のイオンが所定の加
速電圧で注入されて、アモルファス化していて、前記摺
動材本体が環状体からなりその軸方向端面が摺動面を形
成しているという手段を採用し、また、Ａｌ2 Ｏ3 質で
構成される摺動材本体の摺動面に、マスキングを施して
いない部分がスパイラル状に残るようにマスキングを施
し、マスキングを施していない部分に窒素、アルゴン等
のイオンを所定の加速電圧で注入してイオン注入部と
し、このイオン注入部がアモルファス化されているとい
う手段を採用したものである。
めに、本発明はＡｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の
摺動面に、イオン注入部がスパイラル状に設けられ、こ
のイオン注入部は窒素、アルゴン等のイオンが所定の加
速電圧で注入されて、アモルファス化していて、前記摺
動材本体が環状体からなりその軸方向端面が摺動面を形
成しているという手段を採用し、また、Ａｌ2 Ｏ3 質で
構成される摺動材本体の摺動面に、マスキングを施して
いない部分がスパイラル状に残るようにマスキングを施
し、マスキングを施していない部分に窒素、アルゴン等
のイオンを所定の加速電圧で注入してイオン注入部と
し、このイオン注入部がアモルファス化されているとい
う手段を採用したものである。
【０００８】
【作用】本発明は上記の手段を採用したことにより、摺
動材本体の摺動面にスパイラル状にイオンが注入され、
アモルファス化されたイオン注入部がスパイラル状に形
成され、回転機械部品の摺動材に使用されると、前記イ
オン注入部が選択的に除去され、前記摺動面にスパイラ
ル状の溝が形成される。
動材本体の摺動面にスパイラル状にイオンが注入され、
アモルファス化されたイオン注入部がスパイラル状に形
成され、回転機械部品の摺動材に使用されると、前記イ
オン注入部が選択的に除去され、前記摺動面にスパイラ
ル状の溝が形成される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明のＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の実施例を
示す斜視図である。
する。図１は、本発明のＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の実施例を
示す斜視図である。
【００１０】このＡｌ2 Ｏ3 系摺動材４はＡｌ2 Ｏ3 質
で構成される環状の摺動材本体１と、この摺動材本体１
の軸方向端面に形成される摺動面２と、この摺動面２の
表層にスパイラル状に形成されるイオン注入部３とから
構成されている。
で構成される環状の摺動材本体１と、この摺動材本体１
の軸方向端面に形成される摺動面２と、この摺動面２の
表層にスパイラル状に形成されるイオン注入部３とから
構成されている。
【００１１】このイオン注入部３は、窒素、アルゴン等
のイオンを所定の加速電圧で摺動材本体１の摺動面２に
注入したものであり、Ａｌ2 Ｏ3はアモルファス化され
ている。
のイオンを所定の加速電圧で摺動材本体１の摺動面２に
注入したものであり、Ａｌ2 Ｏ3はアモルファス化され
ている。
【００１２】上記のように構成された本発明によるＡｌ
2 Ｏ3 系摺動材４にあっては、前記イオン注入部３のＡ
ｌ2 Ｏ3 はイオンが注入された結果アモルファス化され
て、他の摺動面２と比較して軟化している。そのため、
イオン注入部３の摺動時における単位時間当たりの摩耗
量は、通常のＡｌ2 Ｏ3 の４倍程であり、前記イオン注
入部３のＡｌ2 Ｏ3 は選択的に除去され、前記摺動面２
にはスパイラル状の溝が形成される。
2 Ｏ3 系摺動材４にあっては、前記イオン注入部３のＡ
ｌ2 Ｏ3 はイオンが注入された結果アモルファス化され
て、他の摺動面２と比較して軟化している。そのため、
イオン注入部３の摺動時における単位時間当たりの摩耗
量は、通常のＡｌ2 Ｏ3 の４倍程であり、前記イオン注
入部３のＡｌ2 Ｏ3 は選択的に除去され、前記摺動面２
にはスパイラル状の溝が形成される。
【００１３】すなわち、イオン種をＡｒ+ として、加速
電圧値が８００ｋｅＶでイオン注入を行ったＡｌ2 Ｏ3
系摺動材４を水潤滑下で４時間摺動させると深さ０．５
μｍの溝が形成される。
電圧値が８００ｋｅＶでイオン注入を行ったＡｌ2 Ｏ3
系摺動材４を水潤滑下で４時間摺動させると深さ０．５
μｍの溝が形成される。
【００１４】従って、前記Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材４がメカ
ニカルシール、軸受等の摺動材として使用されると、前
記イオン注入部３は通常の部分よりも速く摩耗し、所定
形状のスパイラル状の溝が徐々に形成され、メカニカル
シールにおいては、摺動時にポンプ作用を生じて回転部
分からの漏れを防止することができるようになり、軸受
においては、装置内部の流体を軸受の作動流体として使
用することができるようになる。
ニカルシール、軸受等の摺動材として使用されると、前
記イオン注入部３は通常の部分よりも速く摩耗し、所定
形状のスパイラル状の溝が徐々に形成され、メカニカル
シールにおいては、摺動時にポンプ作用を生じて回転部
分からの漏れを防止することができるようになり、軸受
においては、装置内部の流体を軸受の作動流体として使
用することができるようになる。
【００１５】次に、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の一
の実施例について説明する。図２、図３にはメカニカル
シールに使用されるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の実
施例が示されている。
の実施例について説明する。図２、図３にはメカニカル
シールに使用されるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の実
施例が示されている。
【００１６】このＡｌ2 Ｏ3 系摺動材１４を製造するに
は、まず、図２に示すように、Ａｌ2 Ｏ3 質で構成され
る環状の摺動材本体１１を用意し、この摺動材本体１１
の軸方向の端面である摺動面１２にマスキングを施して
いない部分１６がスパイラル状に残るようにマスキング
１５を施し、その後、窒素、アルゴン等のイオンを所定
の加速電圧で前記摺動材本体１１の摺動面１２のマスキ
ングを施していない部分１６に注入する。
は、まず、図２に示すように、Ａｌ2 Ｏ3 質で構成され
る環状の摺動材本体１１を用意し、この摺動材本体１１
の軸方向の端面である摺動面１２にマスキングを施して
いない部分１６がスパイラル状に残るようにマスキング
１５を施し、その後、窒素、アルゴン等のイオンを所定
の加速電圧で前記摺動材本体１１の摺動面１２のマスキ
ングを施していない部分１６に注入する。
【００１７】その結果、図３に示すように、摺動材本体
１１の摺動面１２のマスキングを施していない部分１６
にイオンが注入されてイオン注入部１３がスパイラル状
に形成される。
１１の摺動面１２のマスキングを施していない部分１６
にイオンが注入されてイオン注入部１３がスパイラル状
に形成される。
【００１８】また、このイオン注入部１３のＡｌ2 Ｏ3
はイオンが注入された結果アモルファス化し、他の摺動
面１２と比較して軟化している。従って、前記イオン注
入部１３は摺動時において選択的に除去されて、前記摺
動面１２にはスパイラル状の溝が形成される。
はイオンが注入された結果アモルファス化し、他の摺動
面１２と比較して軟化している。従って、前記イオン注
入部１３は摺動時において選択的に除去されて、前記摺
動面１２にはスパイラル状の溝が形成される。
【００１９】例えば、イオン注入条件を、イオン種がＡ
ｒ+ で、加速電圧値が８００ｋｅＶとしてイオン注入を
行い、イオン注入後、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材１４を水潤滑
下で４時間摺動させると深さ０．５μｍの溝が形成され
る。
ｒ+ で、加速電圧値が８００ｋｅＶとしてイオン注入を
行い、イオン注入後、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材１４を水潤滑
下で４時間摺動させると深さ０．５μｍの溝が形成され
る。
【００２０】また、アモルファス化された前記イオン注
入部１３の厚さは前記イオン注入時の加速電圧値に比例
する。
入部１３の厚さは前記イオン注入時の加速電圧値に比例
する。
【００２１】そして、メカニカルシールの摺動部材に本
発明の製造方法によって製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材
１４が使用された場合には、使用される過程でイオン注
入部１３が選択的に除去されて、スパイラル状の溝が徐
々に形成され、摺動時にポンプ作用を生じて回転部分か
らの漏れを防止することができるようになる。
発明の製造方法によって製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材
１４が使用された場合には、使用される過程でイオン注
入部１３が選択的に除去されて、スパイラル状の溝が徐
々に形成され、摺動時にポンプ作用を生じて回転部分か
らの漏れを防止することができるようになる。
【００２２】次に、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の他
の実施例を説明する。図４、図５にはスラスト軸受に使
用されるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の実施例が示さ
れている。
の実施例を説明する。図４、図５にはスラスト軸受に使
用されるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の実施例が示さ
れている。
【００２３】このＡｌ2 Ｏ3 系摺動材２４を製造するに
は、まず、図４に示すように、Ａｌ2 Ｏ3 質で構成され
る環状の摺動材本体２１を用意し、この摺動材本体２１
の軸方向の端面である摺動面２２にマスキングを施して
いない部分２６がスパイラル状に残るようにマスキング
２５を施し、その後、窒素、アルゴン等のイオンを所定
の加速電圧で前記摺動材本体２１の摺動面２２のマスキ
ングを施していない部分２６に注入する。
は、まず、図４に示すように、Ａｌ2 Ｏ3 質で構成され
る環状の摺動材本体２１を用意し、この摺動材本体２１
の軸方向の端面である摺動面２２にマスキングを施して
いない部分２６がスパイラル状に残るようにマスキング
２５を施し、その後、窒素、アルゴン等のイオンを所定
の加速電圧で前記摺動材本体２１の摺動面２２のマスキ
ングを施していない部分２６に注入する。
【００２４】その結果、図５に示すように、摺動材本体
２１の摺動面２２のマスキングを施していない部分２６
にイオンが注入されてイオン注入部２３がスパイラル状
に形成される。
２１の摺動面２２のマスキングを施していない部分２６
にイオンが注入されてイオン注入部２３がスパイラル状
に形成される。
【００２５】また、このイオン注入部２３のＡｌ2 Ｏ3
はイオンが注入された結果アモルファス化し、他の摺動
面２２と比較して軟化している。従って、前記イオン注
入部２３は摺動時において選択的に除去されて、前記摺
動面２２にはスパイラル状の溝が形成される。
はイオンが注入された結果アモルファス化し、他の摺動
面２２と比較して軟化している。従って、前記イオン注
入部２３は摺動時において選択的に除去されて、前記摺
動面２２にはスパイラル状の溝が形成される。
【００２６】例えば、イオン注入条件を、イオン種がＡ
ｒ+ で、加速電圧値が８００ｋｅＶとしてイオン注入を
行い、イオン注入後、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材２４を水潤滑
下で４時間摺動させると深さ０．５μｍの溝が形成され
る。
ｒ+ で、加速電圧値が８００ｋｅＶとしてイオン注入を
行い、イオン注入後、Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材２４を水潤滑
下で４時間摺動させると深さ０．５μｍの溝が形成され
る。
【００２７】また、アモルファス化された前記イオン注
入部２３の厚さは前記イオン注入時の加速電圧値に比例
する。
入部２３の厚さは前記イオン注入時の加速電圧値に比例
する。
【００２８】そして、スラスト軸受の摺動部材に本発明
の製造方法によって製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材２４
が使用された場合には、使用される過程でイオン注入部
２３が選択的に除去されて、スパイラル状の溝が徐々に
形成され、装置内部の流体を軸受の作動流体として使用
することができるようになる。
の製造方法によって製造されたＡｌ2 Ｏ3 系摺動材２４
が使用された場合には、使用される過程でイオン注入部
２３が選択的に除去されて、スパイラル状の溝が徐々に
形成され、装置内部の流体を軸受の作動流体として使用
することができるようになる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は前記のように構成したことによ
り、Ａｌ2 Ｏ3 質からなる摺動材本体の摺動面にスパイ
ラル状にイオン注入部を設け、メカニカルシール、軸受
等の摺動材として使用する過程でイオン注入部を選択的
に除去してスパイラル状の溝を形成させ、メカニカルシ
ールにおいては摺動時にポンプ作用を生じて回転部分か
らの漏れを防止することができ、軸受においては装置内
部の流体を軸受の作動流体として使用することができ、
装置の構造をコンパクト化し、かつ省エネルギー化する
ことができる。また製造工程も簡単で、しかも安価に製
造することができるというすぐれた効果を有するもので
ある。
り、Ａｌ2 Ｏ3 質からなる摺動材本体の摺動面にスパイ
ラル状にイオン注入部を設け、メカニカルシール、軸受
等の摺動材として使用する過程でイオン注入部を選択的
に除去してスパイラル状の溝を形成させ、メカニカルシ
ールにおいては摺動時にポンプ作用を生じて回転部分か
らの漏れを防止することができ、軸受においては装置内
部の流体を軸受の作動流体として使用することができ、
装置の構造をコンパクト化し、かつ省エネルギー化する
ことができる。また製造工程も簡単で、しかも安価に製
造することができるというすぐれた効果を有するもので
ある。
【図１】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の
一の実施例におけるイオン注入前の状態を説明する図で
ある。
一の実施例におけるイオン注入前の状態を説明する図で
ある。
【図３】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の
一の実施例におけるイオン注入後の状態を説明する図で
ある。
一の実施例におけるイオン注入後の状態を説明する図で
ある。
【図４】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の
他の実施例におけるイオン注入前の状態を説明する図で
ある。
他の実施例におけるイオン注入前の状態を説明する図で
ある。
【図５】本発明によるＡｌ2 Ｏ3 系摺動材の製造方法の
他の実施例におけるイオン注入後の状態を説明する図で
ある。
他の実施例におけるイオン注入後の状態を説明する図で
ある。
１、１１、２１……摺動材本体 ２、１２、２２……摺動面 ３、１３、２３……イオン注入部 ４、１４、２４……Ａｌ2 Ｏ3 系摺動材 １５、２５……マスキング １６、２６……マスキングを施していない部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 70:00
Claims (3)
- 【請求項１】 Ａｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の
摺動面に、イオン注入部がスパイラル状に設けられ、該
イオン注入部は窒素、アルゴン等のイオンが所定の加速
電圧で注入されて、アモルファス化していることを特徴
とするＡｌ2 Ｏ3 系摺動材。 - 【請求項２】 前記摺動材本体が環状体からなりその軸
方向端面が摺動面を形成している請求項１記載のＡｌ2
Ｏ3 系摺動材。 - 【請求項３】 Ａｌ2 Ｏ3 質で構成される摺動材本体の
摺動面に、マスキングを施していない部分がスパイラル
状に残るようにマスキングを施し、マスキングを施して
いない部分に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電
圧で注入してイオン注入部とし、該イオン注入部がアモ
ルファス化されていることを特徴とするＡｌ2 Ｏ3 系摺
動材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059787A JP2972368B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059787A JP2972368B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04275396A JPH04275396A (ja) | 1992-09-30 |
| JP2972368B2 true JP2972368B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=13123350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3059787A Expired - Lifetime JP2972368B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Ａｌ２ Ｏ３ 系摺動材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2972368B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3059787A patent/JP2972368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04275396A (ja) | 1992-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |