JP3147298B2 - メカニカルシ−ル用密封端面材 - Google Patents
メカニカルシ−ル用密封端面材Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メカニカルシ−ル
に適用される密封端面材に関し、詳細には、耐摩耗性等
の摺動特性に優れる、メカニカルシ−ル用密封端面材に
関する。
に適用される密封端面材に関し、詳細には、耐摩耗性等
の摺動特性に優れる、メカニカルシ−ル用密封端面材に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のメカニカルシ−ル用密封端面材で
は、耐摩耗性、耐熱性を有する炭化ケイ素を素材として
使用したものが多く知られている。この炭化ケイ素は、
一般に焼結体形態で使用される場合が多いが、この場
合、α型結晶体とβ型結晶体がランダムに混在した多結
晶体、または各々一方の結晶が集合したα型多結晶体も
しくはβ型多結晶体のいずれかの形態であった。
は、耐摩耗性、耐熱性を有する炭化ケイ素を素材として
使用したものが多く知られている。この炭化ケイ素は、
一般に焼結体形態で使用される場合が多いが、この場
合、α型結晶体とβ型結晶体がランダムに混在した多結
晶体、または各々一方の結晶が集合したα型多結晶体も
しくはβ型多結晶体のいずれかの形態であった。
【０００３】また、炭化ケイ素は難焼結性であるので、
一般にその成形体から焼結体を得るには、焼結前に炭化
ケイ素中にホウ素または炭素、アルミニウム等を焼結助
剤として添加する必要があるが、これらの焼結助剤は、
焼結完了後も焼結体内に残存するため、得られる焼結体
は一般に多量の不純物を含有する。そして不純物を含有
する炭化ケイ素焼結体から形成されるメカニカルシール
用密封端面材は、概してその物性が低下するという問題
点があった。しかもこれらの不純物が多結晶体を構成す
る各結晶粒の粒界付近に存在する場合、その粒界付近の
結晶粒同士の結合強度が低下し、炭化ケイ素粒子が焼結
体から剥洛し易くなり、端面材の異常摩耗や、剥落した
粒子による他部材への異常摩耗が生じたりして、安定し
たシール性が維持されないという問題点があった。
一般にその成形体から焼結体を得るには、焼結前に炭化
ケイ素中にホウ素または炭素、アルミニウム等を焼結助
剤として添加する必要があるが、これらの焼結助剤は、
焼結完了後も焼結体内に残存するため、得られる焼結体
は一般に多量の不純物を含有する。そして不純物を含有
する炭化ケイ素焼結体から形成されるメカニカルシール
用密封端面材は、概してその物性が低下するという問題
点があった。しかもこれらの不純物が多結晶体を構成す
る各結晶粒の粒界付近に存在する場合、その粒界付近の
結晶粒同士の結合強度が低下し、炭化ケイ素粒子が焼結
体から剥洛し易くなり、端面材の異常摩耗や、剥落した
粒子による他部材への異常摩耗が生じたりして、安定し
たシール性が維持されないという問題点があった。
【０００４】他方、基材表面に炭化ケイ素からなる蒸着
被覆層を設けたメカニカルシール用密封端面材が知られ
ているが、これらは、基材が炭化ケイ素より弾性率の低
いカーボンから形成されていたり、蒸着被覆膜を構成す
る炭化ケイ素が、特定の結晶性や配向性を有するもので
はないために、得られた端面材の耐久性やシール性が十
分ではないという問題点があった。
被覆層を設けたメカニカルシール用密封端面材が知られ
ているが、これらは、基材が炭化ケイ素より弾性率の低
いカーボンから形成されていたり、蒸着被覆膜を構成す
る炭化ケイ素が、特定の結晶性や配向性を有するもので
はないために、得られた端面材の耐久性やシール性が十
分ではないという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、助剤等の不
純物を含まず、耐久性やシール性に優れるメカニカルシ
ール用密封端面材を提供することを目的とする。
純物を含まず、耐久性やシール性に優れるメカニカルシ
ール用密封端面材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意研究
を行った結果、表面が特定の結晶面に強配向したβ型炭
化ケイ素化学蒸着膜が、耐摩耗性およびシール性等に優
れることを見出し、本発明を完成するに至った。尚、本
発明において「結晶面に強配向される」とは、表面が主
として特定の結晶面配向成分からなることを意味するも
のとする。
を行った結果、表面が特定の結晶面に強配向したβ型炭
化ケイ素化学蒸着膜が、耐摩耗性およびシール性等に優
れることを見出し、本発明を完成するに至った。尚、本
発明において「結晶面に強配向される」とは、表面が主
として特定の結晶面配向成分からなることを意味するも
のとする。
【０００７】上記課題を解決するために、本発明は、炭
化ケイ素からなる基材の表面上に、β型炭化ケイ素多結
晶体からなる蒸着被覆層を備えるメカニカルシ−ル用密
封端面材であって、該蒸着被覆層の端面側表面が、ミラ
ー指数表示における（１１１）、（２２０）、または
（３１１）面のうち、少なくとも一つの結晶面に強配向
されたメカニカルシ−ル用密封端面材を提供するもので
ある。
化ケイ素からなる基材の表面上に、β型炭化ケイ素多結
晶体からなる蒸着被覆層を備えるメカニカルシ−ル用密
封端面材であって、該蒸着被覆層の端面側表面が、ミラ
ー指数表示における（１１１）、（２２０）、または
（３１１）面のうち、少なくとも一つの結晶面に強配向
されたメカニカルシ−ル用密封端面材を提供するもので
ある。
【０００８】本発明において、好適には、上記蒸着被覆
層の端面側表面が、ミラー指数表示における（１１
１）、（２２０）、または（３１１）面のうちいずれか
一つの結晶面に強配向され、前記表面に対しＣｕＫα線
を用いたＸ線回折測定により得られるロッキングカ−ブ
の半値幅が２０度以下であるのが良く、さらに好適に
は、上記半値幅が１０度以下であるのが良い。
層の端面側表面が、ミラー指数表示における（１１
１）、（２２０）、または（３１１）面のうちいずれか
一つの結晶面に強配向され、前記表面に対しＣｕＫα線
を用いたＸ線回折測定により得られるロッキングカ−ブ
の半値幅が２０度以下であるのが良く、さらに好適に
は、上記半値幅が１０度以下であるのが良い。
【０００９】一般にＣＶＤ法に代表される化学蒸着法は
スパッタリング法のような物理蒸着法とは異なり、基材
上に緻密でノンポーラスな被覆層を厚く、かつ速く、し
かも高純度に形成できるという利点を有する。このため
化学蒸着法により形成された蒸着被覆層は、一般的に粒
界における結晶粒同士の結合強度が強く、結晶粒の剥洛
が生じ難い。つまり基材上に化学蒸着法により被覆層を
形成することにより、先に記載したような端面材の異常
摩耗や他部材の異常摩耗が十分に防止される。従って、
上記のような蒸着被覆層を有する基材をメカニカルシー
ル用密封端面材（以下、密封端面材と略することもあ
る。）として使用すると、その耐摩耗性等の摺動特性が
飛躍的に向上し、安定したシール性が維持され得る。
スパッタリング法のような物理蒸着法とは異なり、基材
上に緻密でノンポーラスな被覆層を厚く、かつ速く、し
かも高純度に形成できるという利点を有する。このため
化学蒸着法により形成された蒸着被覆層は、一般的に粒
界における結晶粒同士の結合強度が強く、結晶粒の剥洛
が生じ難い。つまり基材上に化学蒸着法により被覆層を
形成することにより、先に記載したような端面材の異常
摩耗や他部材の異常摩耗が十分に防止される。従って、
上記のような蒸着被覆層を有する基材をメカニカルシー
ル用密封端面材（以下、密封端面材と略することもあ
る。）として使用すると、その耐摩耗性等の摺動特性が
飛躍的に向上し、安定したシール性が維持され得る。
【００１０】特に、上記蒸着被覆層の端面側表面が、ミ
ラー指数表示における（１１１）、（２２０）、または
（３１１）面のうちいずれか一つの結晶面に強配向さ
れ、前記表面に対しＣｕＫα線を用いたＸ線回折測定に
より得られるロッキングカ−ブの半値幅が２０度以下、
最も好ましくは１０度以下、である場合は、上述したよ
うな端面材の耐摩耗性および密封端面材としての耐久性
が著しく向上する。これは、上記のような被覆層とする
ことにより、蒸着被覆層の端面側表面を構成する結晶方
位が均一となるため、結晶粒の硬さも均一（即ち、耐摩
耗性が均一）となり、これに起因して摺動時の摩耗速度
が摺動端面において均一となるので、摩耗に起因する結
晶間段差劈、ピット等が生じ得ないからである。
ラー指数表示における（１１１）、（２２０）、または
（３１１）面のうちいずれか一つの結晶面に強配向さ
れ、前記表面に対しＣｕＫα線を用いたＸ線回折測定に
より得られるロッキングカ−ブの半値幅が２０度以下、
最も好ましくは１０度以下、である場合は、上述したよ
うな端面材の耐摩耗性および密封端面材としての耐久性
が著しく向上する。これは、上記のような被覆層とする
ことにより、蒸着被覆層の端面側表面を構成する結晶方
位が均一となるため、結晶粒の硬さも均一（即ち、耐摩
耗性が均一）となり、これに起因して摺動時の摩耗速度
が摺動端面において均一となるので、摩耗に起因する結
晶間段差劈、ピット等が生じ得ないからである。
【００１１】例えば（１１１）面配向した結晶粒は原子
密度が最も高く、表面の化学活性度が極めて低いことか
ら、他の方位面に比して高い硬度を有するため高い耐摩
耗性を有するが、例えば、（２２０）面のような他の結
晶面に配向した結晶粒が混在する場合は、摺動に起因し
て他の方位面部分の方が速くかつ深く削り取られ、段差
劈等を生じる。すなわち、蒸着被覆層の端面側表面を上
記のような単一の結晶面に配向させることで、端面を構
成する結晶粒の硬さ等のばらつきを低減でき、これによ
り摺動端面への悪影響が回避され得る。 しかもこの場
合、剥落した摩耗粉が摺動端面間に入り込むことによる
２次的な摩耗も同時に回避され得る。
密度が最も高く、表面の化学活性度が極めて低いことか
ら、他の方位面に比して高い硬度を有するため高い耐摩
耗性を有するが、例えば、（２２０）面のような他の結
晶面に配向した結晶粒が混在する場合は、摺動に起因し
て他の方位面部分の方が速くかつ深く削り取られ、段差
劈等を生じる。すなわち、蒸着被覆層の端面側表面を上
記のような単一の結晶面に配向させることで、端面を構
成する結晶粒の硬さ等のばらつきを低減でき、これによ
り摺動端面への悪影響が回避され得る。 しかもこの場
合、剥落した摩耗粉が摺動端面間に入り込むことによる
２次的な摩耗も同時に回避され得る。
【００１２】従って、蒸着被覆層の端面側表面が平滑で
あれば、高いシール性が長期間保持され得るため、摺動
時の耐摩耗性を考慮すると、上記蒸着被覆層の端面側表
面がミラー指数表示における（１１１）面に強配向され
るのが特に好ましい。尚、さらに好ましくは上記半値幅
は上記の範囲内でかつ８度以上であるのが良い。
あれば、高いシール性が長期間保持され得るため、摺動
時の耐摩耗性を考慮すると、上記蒸着被覆層の端面側表
面がミラー指数表示における（１１１）面に強配向され
るのが特に好ましい。尚、さらに好ましくは上記半値幅
は上記の範囲内でかつ８度以上であるのが良い。
【００１３】また多結晶体としては、単結晶を柱状にエ
ピタキシャル成長させた構造のものが好ましい。これ
は、エピタキシャル成長させた柱状結晶では、密封端面
側から基材への熱伝導性が向上するので、摺動端面から
の熱拡散が容易となり、摺動時の耐熱性が向上するため
である。
ピタキシャル成長させた構造のものが好ましい。これ
は、エピタキシャル成長させた柱状結晶では、密封端面
側から基材への熱伝導性が向上するので、摺動端面から
の熱拡散が容易となり、摺動時の耐熱性が向上するため
である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明のメカニカルシール用密封端面材
は、所望の形状に形成した基材の表面上に特定の配向面
を有するβ型炭化ケイ素多結晶体からなる蒸着被覆層を
備える。図１に本発明の一実施形態に係るメカニカルシ
−ル用密封端面材１を示す。図１において、メカニカル
シール用密封端面材１は、α型炭化ケイ素の焼結成形体
を所定形状に加工した基材２と、基材２の表面上に非酸
化雰囲気において純粋のβ型炭化ケイ素をＣＶＤ法によ
り化学蒸着することにより得られた蒸着被覆層３とから
なる。
て説明する。本発明のメカニカルシール用密封端面材
は、所望の形状に形成した基材の表面上に特定の配向面
を有するβ型炭化ケイ素多結晶体からなる蒸着被覆層を
備える。図１に本発明の一実施形態に係るメカニカルシ
−ル用密封端面材１を示す。図１において、メカニカル
シール用密封端面材１は、α型炭化ケイ素の焼結成形体
を所定形状に加工した基材２と、基材２の表面上に非酸
化雰囲気において純粋のβ型炭化ケイ素をＣＶＤ法によ
り化学蒸着することにより得られた蒸着被覆層３とから
なる。
【００１５】本発明に用いられる基材２としては、炭化
ケイ素を原料とするものであれば特に限定されないが、
α型炭化ケイ素あるいはβ型炭化ケイ素の成形体から作
成される焼結体が挙げられる。これらの焼結体の内、α
型炭化ケイ素焼結体がそのコスト上、好ましい。
ケイ素を原料とするものであれば特に限定されないが、
α型炭化ケイ素あるいはβ型炭化ケイ素の成形体から作
成される焼結体が挙げられる。これらの焼結体の内、α
型炭化ケイ素焼結体がそのコスト上、好ましい。
【００１６】これらの焼結体は、ポーラスで低密度であ
るが、耐摩耗性を必要とする端面を別途適切な材料で被
覆して耐摩耗性を向上させるため問題はなく、密封端面
材自体を純粋な炭化ケイ素で作成するのに比較してコス
トの点からも好適である。基材２の成形および焼結等の
形成方法は、通常一般に使用される方法を用いることが
でき、特に限定されない。例えば焼結方法としては、無
加圧焼結、ホットプレス焼結、ホットアイソスタティッ
クプレス等が挙げられる。また、基材は蒸着被覆層を形
成する表面粗度をＲａ １．０μｍ以下に調えたものが
好ましい
るが、耐摩耗性を必要とする端面を別途適切な材料で被
覆して耐摩耗性を向上させるため問題はなく、密封端面
材自体を純粋な炭化ケイ素で作成するのに比較してコス
トの点からも好適である。基材２の成形および焼結等の
形成方法は、通常一般に使用される方法を用いることが
でき、特に限定されない。例えば焼結方法としては、無
加圧焼結、ホットプレス焼結、ホットアイソスタティッ
クプレス等が挙げられる。また、基材は蒸着被覆層を形
成する表面粗度をＲａ １．０μｍ以下に調えたものが
好ましい
【００１７】本発明においては、上記基材２が化学蒸着
法により、特定の配向面に強配向されつつ、所望の粒径
まで成長した柱状単結晶粒からなるβ型炭化ケイ素多結
晶体で被覆される。端面側表面を構成する結晶粒を特定
の結晶面へ強配向させる手段としては、例えば、蒸着温
度や速度等の蒸着条件を適切に制御することにより行わ
れ、それらの条件制御は、目的とする蒸着被覆層３の形
態等に応じて適宜選択される。蒸着条件としては、例え
ば蒸着温度１３００℃〜１６００℃、蒸着速度１０μｍ
／ｈ〜５０μｍ／ｈの条件内であるのが好ましい。尚、
α型炭化ケイ素多結晶体で被覆してもよい。
法により、特定の配向面に強配向されつつ、所望の粒径
まで成長した柱状単結晶粒からなるβ型炭化ケイ素多結
晶体で被覆される。端面側表面を構成する結晶粒を特定
の結晶面へ強配向させる手段としては、例えば、蒸着温
度や速度等の蒸着条件を適切に制御することにより行わ
れ、それらの条件制御は、目的とする蒸着被覆層３の形
態等に応じて適宜選択される。蒸着条件としては、例え
ば蒸着温度１３００℃〜１６００℃、蒸着速度１０μｍ
／ｈ〜５０μｍ／ｈの条件内であるのが好ましい。尚、
α型炭化ケイ素多結晶体で被覆してもよい。
【００１８】本発明のメカニカルシ−ル用密封端面材１
は、基材２表面に蒸着被覆層３形成後、熱処理されるこ
とが好ましい。基材２が焼結体である場合、基材２表面
を構成する炭化ケイ素粒子の結晶面はランダムな方向を
向いており、配向された蒸着被覆層３との界面において
は負荷が加えられた際に、応力が集中して炭化ケイ素粒
子が剥離しやすい。熱処理することにより、基材２と蒸
着被覆層３との界面における結晶成長を促進して、基材
２内部と蒸着被覆層３内部に亘って結晶が相互に入り組
んだ境界が形成され、両者の接合強度が大きくなり、耐
久性が向上する。
は、基材２表面に蒸着被覆層３形成後、熱処理されるこ
とが好ましい。基材２が焼結体である場合、基材２表面
を構成する炭化ケイ素粒子の結晶面はランダムな方向を
向いており、配向された蒸着被覆層３との界面において
は負荷が加えられた際に、応力が集中して炭化ケイ素粒
子が剥離しやすい。熱処理することにより、基材２と蒸
着被覆層３との界面における結晶成長を促進して、基材
２内部と蒸着被覆層３内部に亘って結晶が相互に入り組
んだ境界が形成され、両者の接合強度が大きくなり、耐
久性が向上する。
【００１９】上記熱処理の条件としては、上記作用が得
られれば特に限定されず、基材２および蒸着被覆層３の
形態等により適宜設定すれば良いが、好ましくは、処理
温度１８００〜１９００℃、処置時間３〜５時間である
のが良い。
られれば特に限定されず、基材２および蒸着被覆層３の
形態等により適宜設定すれば良いが、好ましくは、処理
温度１８００〜１９００℃、処置時間３〜５時間である
のが良い。
【００２０】熱処理温度が１８００℃未満であると、炭
化ケイ素の理論的分解エネルギーに近く、原子の運動エ
ネルギーを界面を形成する多くの炭化ケイ素に与えるこ
とができない。１９００℃を超えると、炭化ケイ素の分
解エネルギーを大幅に超える熱エネルギーが供給され、
炭化ケイ素の結晶そのものが分解される恐れがある。
化ケイ素の理論的分解エネルギーに近く、原子の運動エ
ネルギーを界面を形成する多くの炭化ケイ素に与えるこ
とができない。１９００℃を超えると、炭化ケイ素の分
解エネルギーを大幅に超える熱エネルギーが供給され、
炭化ケイ素の結晶そのものが分解される恐れがある。
【００２１】また、上記処理時間が１時間未満である
と、界面において十分な結晶成長が成されず、十分な接
合強度が得られにくい。また、３時間を超えても、過度
の成長により、結晶粒子が大きくなり、応力の分散が悪
く、却って基材２および蒸着被覆層３の界面の接合強度
が低下しやすい。さらに３時間を超える長時間の熱処理
は、蒸着被覆層３を構成する柱状結晶の成長を促進し、
粗大化した結晶で蒸着被覆層３が構成されることにな
り、蒸着被覆層３の表面の平滑性が失われやすい。ま
た、上記熱処理は、好ましくは非酸化性雰囲気下で行う
のが良い。
と、界面において十分な結晶成長が成されず、十分な接
合強度が得られにくい。また、３時間を超えても、過度
の成長により、結晶粒子が大きくなり、応力の分散が悪
く、却って基材２および蒸着被覆層３の界面の接合強度
が低下しやすい。さらに３時間を超える長時間の熱処理
は、蒸着被覆層３を構成する柱状結晶の成長を促進し、
粗大化した結晶で蒸着被覆層３が構成されることにな
り、蒸着被覆層３の表面の平滑性が失われやすい。ま
た、上記熱処理は、好ましくは非酸化性雰囲気下で行う
のが良い。
【００２２】本発明を以下の試験例および実施例により
さらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
さらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
【００２３】試験例 １．蒸着被覆膜の構造確認 （１）試験方法 実施例１のメカニカルシール用密封端面材について、そ
の蒸着被覆層３の表面に対し、ＣｕＫα線を用いたＸ線
回折測定を行った。 （２）試験結果 Ｘ線回折測定により、約９度の半値幅を有する（１１
１）ロッキングカーブが得られた。以上より、蒸着被覆
層３は端面側表面が（１１１）面に強配向したβ型炭化
ケイ素多結晶体からなることが分かる。
の蒸着被覆層３の表面に対し、ＣｕＫα線を用いたＸ線
回折測定を行った。 （２）試験結果 Ｘ線回折測定により、約９度の半値幅を有する（１１
１）ロッキングカーブが得られた。以上より、蒸着被覆
層３は端面側表面が（１１１）面に強配向したβ型炭化
ケイ素多結晶体からなることが分かる。
【００２４】２．耐摩耗性および密封性評価 （１）実施例１のメカニカルシール用密封端面材を回転
密封環と固定密封環の両方に用いたメカニカルシールを
試験例１とし、端面側表面が特定の結晶面に強配向され
ていない被覆層を有する端面材を回転密封環と固定密封
環の両方に用いたメカニカルシールを比較例１とした。
試験例１と比較例１のメカニカルシールに対し、工業用
水を使用し、流体圧力３０ｋｇ／ｃｍ2、軸回転数３６
００回転／分、メカニカルシール軸径φ４０ｍｍ、実験
時間１００時間の条件下で、その摩耗量（耐摩耗性）お
よび流体の洩れ量（シール性）の測定を行った。結果
を、以下の表１に示す。尚、摩耗量は、上記各密封環の
摩耗量の合計値で示した。 （２）試験結果
密封環と固定密封環の両方に用いたメカニカルシールを
試験例１とし、端面側表面が特定の結晶面に強配向され
ていない被覆層を有する端面材を回転密封環と固定密封
環の両方に用いたメカニカルシールを比較例１とした。
試験例１と比較例１のメカニカルシールに対し、工業用
水を使用し、流体圧力３０ｋｇ／ｃｍ2、軸回転数３６
００回転／分、メカニカルシール軸径φ４０ｍｍ、実験
時間１００時間の条件下で、その摩耗量（耐摩耗性）お
よび流体の洩れ量（シール性）の測定を行った。結果
を、以下の表１に示す。尚、摩耗量は、上記各密封環の
摩耗量の合計値で示した。 （２）試験結果
【表１】 表１から容易にわかるように、実施例１のメカニカルシ
ール用密封端面材を適用した試験例１のメカニカルシー
ルは、比較例１のメカニカルシールと比べて、耐摩耗性
およびシール性の双方において優れている。
ール用密封端面材を適用した試験例１のメカニカルシー
ルは、比較例１のメカニカルシールと比べて、耐摩耗性
およびシール性の双方において優れている。
【００２５】
【実施例】実施例１ ホットプレス焼結法により得られたα型炭化ケイ素の焼
結成形体を所定形状に加工した基材２の端面側表面上
に、ケイ素化合物ガスと炭素化合物ガスとの混合ガスを
水素ガス等の還元ガス（キャリアガス）と共に用い、蒸
着温度および蒸着速度を１３００℃〜１６００℃および
１０μｍ／ｈ〜５０μｍ／ｈの範囲で制御して蒸着被覆
層３を形成した。得られた蒸着被覆層の膜厚は、 約５
００μｍであった。次いで、１８５０℃にて３時間熱処
理を行い所望の蒸着被覆層３を有する、図１に示すよう
なメカニカルシール用密封端面材１を得た。
結成形体を所定形状に加工した基材２の端面側表面上
に、ケイ素化合物ガスと炭素化合物ガスとの混合ガスを
水素ガス等の還元ガス（キャリアガス）と共に用い、蒸
着温度および蒸着速度を１３００℃〜１６００℃および
１０μｍ／ｈ〜５０μｍ／ｈの範囲で制御して蒸着被覆
層３を形成した。得られた蒸着被覆層の膜厚は、 約５
００μｍであった。次いで、１８５０℃にて３時間熱処
理を行い所望の蒸着被覆層３を有する、図１に示すよう
なメカニカルシール用密封端面材１を得た。
【００２６】
【発明の効果】本発明のメカニカルシール用密封端面材
は、表面が特定の結晶面に強配向したβ型炭化ケイ素多
結晶体からなる蒸着被覆層を端面側に有するため、その
耐摩耗性およびシール性、ならびに耐熱性に特に優れ
る。特に、その蒸着被覆層の端面側表面が単一の結晶面
に強配向された蒸着被覆層を備える場合は、結晶面間の
硬さ等の諸特性のばらつきがなくなるため、摺動によっ
て剥洛した結晶粒等の摩耗粉が発生し難くなり、かつ発
生した摩耗粉による２次的な摩耗が好適に抑制され、特
に、耐摩耗性およびシール性が特に向上する。
は、表面が特定の結晶面に強配向したβ型炭化ケイ素多
結晶体からなる蒸着被覆層を端面側に有するため、その
耐摩耗性およびシール性、ならびに耐熱性に特に優れ
る。特に、その蒸着被覆層の端面側表面が単一の結晶面
に強配向された蒸着被覆層を備える場合は、結晶面間の
硬さ等の諸特性のばらつきがなくなるため、摺動によっ
て剥洛した結晶粒等の摩耗粉が発生し難くなり、かつ発
生した摩耗粉による２次的な摩耗が好適に抑制され、特
に、耐摩耗性およびシール性が特に向上する。
【図１】本発明のメカニカルシール用密封端面材の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ メカニカルシ−ル用密封端面材 ２ 基材 ３ 蒸着被覆層
Claims (4)
- 【請求項１】 炭化ケイ素からなる基材の表面上に、β
型炭化ケイ素多結晶体からなる蒸着被覆層を備えるメカ
ニカルシ−ル用密封端面材であって、該蒸着被覆層の端
面側表面が、ミラー指数表示における（１１１）、（２
２０）、または（３１１）面のうち、少なくとも一つの
結晶面に強配向された、メカニカルシ−ル用密封端面
材。 - 【請求項２】 前記蒸着被覆層の端面側表面が、ミラー
指数表示における（１１１）、（２２０）、または（３
１１）面のうちいずれか一つの結晶面に強配向され、前
記表面に対しＣｕＫα線を用いたＸ線回折測定により得
られるロッキングカ−ブの半値幅が２０度以下である、
請求項１記載のメカニカルシ−ル用密封端面材。 - 【請求項３】前記半値幅が１０度以下である、請求項２
記載のメカニカルシ−ル用密封端面材。 - 【請求項４】 前記炭化ケイ素からなる基材が、炭化ケ
イ素焼結体であることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれか一項に記載のメカニカルシ−ル用密封端面材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36844097A JP3147298B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | メカニカルシ−ル用密封端面材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36844097A JP3147298B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | メカニカルシ−ル用密封端面材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11189474A JPH11189474A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3147298B2 true JP3147298B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=18491826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36844097A Expired - Fee Related JP3147298B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | メカニカルシ−ル用密封端面材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147298B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201321937D0 (en) * | 2013-12-11 | 2014-01-22 | Aes Eng Ltd | Mechanical Seals |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP36844097A patent/JP3147298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11189474A (ja) | 1999-07-13 |
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