JP3650739B2 - SLIDING BODY, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MECHANICAL SEAL - Google Patents

SLIDING BODY, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MECHANICAL SEAL Download PDF

Info

Publication number
JP3650739B2
JP3650739B2 JP2001066907A JP2001066907A JP3650739B2 JP 3650739 B2 JP3650739 B2 JP 3650739B2 JP 2001066907 A JP2001066907 A JP 2001066907A JP 2001066907 A JP2001066907 A JP 2001066907A JP 3650739 B2 JP3650739 B2 JP 3650739B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon carbide
raw material
sliding body
same
solid lubricant
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001066907A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002265271A (en
Inventor
比佐志 衣笠
正守 赤松
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.)
Nippon Pillar Packing Co Ltd
Original Assignee
Nippon Pillar Packing Co Ltd
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 Nippon Pillar Packing Co Ltd filed Critical Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority to JP2001066907A priority Critical patent/JP3650739B2/en
Publication of JP2002265271A publication Critical patent/JP2002265271A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3650739B2 publication Critical patent/JP3650739B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メカニカルシールの密封環や軸受部材等に好適に使用される摺動体及びその製造方法並びに当該摺動体を密封環として使用したメカニカルシールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、メカニカルシールとしては、図8に示す如く、シールケース2に固定保持された密封環(以下「固定環」という)1と、回転軸4に軸線方向移動可能に且つ相対回転不能に保持された密封環(以下「回転環」という)3と、回転軸4に固定されたスプリングリテーナ5と回転環3との間に介装されて回転環3を固定環1へと押圧附勢するスプリング6とからなり、両密封環1,3の対向端面たる密封端面1a,3aの相対回転摺接作用により、その相対回転摺接部分の外周側領域たる機内領域Aとその内周側領域たる機外大気領域Bとをシールするように構成した端面接触型のものが周知である。
【0003】
ところで、炭化珪素は硬質で耐摩耗性に優れるものであり、熱的,化学的,機械的特性にも優れたものであることから、一般に、上記したメカニカルシールの密封環や軸受け部材等の摺動体の構成材として使用されている。
【0004】
しかし、炭化珪素はカーボン等のような自己潤滑性を有しないものであることから、炭化珪素製の摺動体は相手部材との相対摺動による摩耗や発熱が生じ易いといった問題があった。
【0005】
そこで、従来にあっては、摺動性を向上させるために、摺動体を多孔質炭化珪素焼結材で構成して、その気孔に油やフッ素樹脂等の低摩擦材を含浸させたり或いは銀,鉛,アンチモン等の低摩擦金属材を溶浸させておくこと、又は微細な固体潤滑材(カーボン,黒鉛,窒化ホウ素,二硫化モリブデン等)を分散させた複合炭化珪素焼結材で摺動体を構成しておくことが提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の場合には、多孔質炭化珪素焼結材における炭化珪素同士の結合力が弱いため耐摩耗性に劣り、摺動体としての耐久性に問題がある。しかも、摺動面が摩擦熱により高温となると、摺動面から含浸材,溶浸材が蒸発分解したり、酸化により劣化して、摩擦係数が大きくなる。
【0007】
また、後者の場合には、焼結材全体に焼結挙動を妨げる潤滑材が分散しているため、密度,強度(曲げ強度)が低下して、耐摩耗性に劣る。また、黒鉛粒子等の潤滑材粒子は炭化珪素粒子と或る程度は結合するものの、その結合力(焼結力)は弱い。したがって、両者の境界部分において炭化珪素粒子が脱粒して、これが摺動面間に介在して所謂砥石作用が働き、摺動面を損傷させる虞れがある。また、十分な潤滑性を確保するためには大量の潤滑材を含有させる必要があるが、このようにすると上記した問題がより顕著となる。
【0008】
このように、何れの場合にも、潤滑性を高めることによって炭化珪素本来の特性(耐摩耗性等)が大幅に低下することになり、摺動体としての機能を向上させることはできない。
【0009】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、炭化珪素本来の特性を担保しつつ、潤滑性の大幅な向上を図ることができる摺動体を提供すると共に、これを好適に製造しうる方法及びこれを密封環として使用することによって良好なシール機能を発揮しうるメカニカルシールを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第1に、上記の目的を達成すべく、微細な固体潤滑材粒子が密集した状態で炭化珪素粒子と結合する複合炭化珪素組織が、独立して、炭化珪素粒子同士が結合する緻密な単一炭化珪素組織中に分散する複合炭化珪素焼結材で構成されていることを特徴とする摺動体を提案する。
【0011】
かかる摺動体にあっては、複合炭化珪素組織をなす部分(以下「複合炭化珪素組織部分」という)が基材部分である単一炭化珪素組織をなす部分(以下「単一炭化珪素組織部分」という)に独立した形態で分散配置されており、各複合炭化珪素組織部分においては、多数の微細な固体潤滑材粒子が密集した状態で配合されている。すなわち、摺動体の表面つまり摺動面は、あたかも大径の固体潤滑材を散点状に配置したかの如き形態をなしている。したがって、摺動面においては、多数の微細な固体潤滑材粒子が相互に近接した状態で摺動面全体に均一に分散配置されている場合と同等又はそれ以上の潤滑性(自己潤滑性)が確保されることになる。
【0012】
一方、複合炭化珪素組織部分においては、冒頭で述べた複合炭化珪素焼結材における場合と同様に、固体潤滑材粒子と炭化珪素粒子との結合力(焼結力)が頗る弱い。しかし、摺動体全体において複合炭化珪素組織部分が占める割合は単一炭化珪素組織部分に比して極めて小さく、複合炭化珪素組織部分はこれに比して十分に大きな単一炭化珪素組織部分で完全に囲繞されていることから、摺動体全体としての粒子間結合力が高く、密度(焼結密度)及び強度(曲げ強度)が冒頭で述べた複合炭化珪素焼結材(及び多孔質炭化珪素焼結材)に比して大幅に向上することになる。
【0013】
すなわち、単一炭化珪素組織部分は焼結時において大きく収縮する(一般に、炭化珪素は焼結時において約1/2程度の容積減となる)ことから、複合炭化珪素組織部分はこれを囲繞する単一炭化珪素組織部分の収縮力によって強力に圧縮されることになる。その結果、複合炭化珪素組織部分における粒子間結合力は、焼結による結合力自体は弱くとも、上記した単一炭化珪素組織部分の収縮による外周側からの圧縮作用によって大幅に増大することになる。また、複合炭化珪素組織と単一炭化珪素組織との境界部分においては、炭化珪素粒子同士の焼結による結合作用と上記圧縮作用による結合力増大作用とによって、単一炭化珪素組織におけると同等の粒子間結合力が確保されることになる。したがって、単一炭化珪素組織部分における粒子間結合力は勿論、複合炭化珪素組織部分における粒子間結合力及び両組織部分間の結合力が高くなり、その結果、焼結密度,強度が向上すると共に脱粒現象の発生も確実に防止することができる。
【0014】
このように、上記した構成の複合炭化珪素材は、潤滑性が単一炭化珪素組織部分から複合炭化珪素組織部分へと傾斜状に向上すると共に、粒子間結合力が複合炭化珪素組織部分の中心から単一炭化組織部分へと傾斜状に増大するものである点からして、いわば、耐摩耗性等に優れる炭化珪素に潤滑性に優れる固体潤滑材を傾斜配合した傾斜機能性材料であるということができるものであり、炭化珪素本来の特性を損なうことなく、潤滑性を向上させ得るものである。
【0015】
而して、固体潤滑材としては、一般に、粒子径1〜100μmの黒鉛,カーボンブラック,窒化ホウ素等が使用される。上記した複合炭化珪素組織部分による潤滑性の向上を図るためには、複合炭化珪素組織における固体潤滑材の含有率(以下「局部潤滑材含有率」という)を10%以上(より好ましくは20%以上)とし、複合炭化珪素部分の径を20μm以上とし、炭化複合炭化珪素焼結材における固体潤滑材の含有率(以下「全体潤滑材含有率」という)を2%以上(より好ましくは4%以上)としておくことが好ましい。また、単一炭化珪素組織部分の収縮による粒子間結合力の増大効果が十分に発揮され、炭化珪素本来の特性を確保するためには、局部潤滑材含有率を50%以下とし、複合炭化珪素部分の径を50μm以下とし、全体潤滑材含有率を25%以下(より好ましくは20%以下、更に好ましくは10%以下)としておくことが好ましい。すなわち、炭化珪素本来の特性を損なうことなく潤滑性の向上を図るためには、局部潤滑材含有率を10〜50%(より好ましくは20〜50%)とし、複合炭化珪素部分の径を20〜50μmとし、全体潤滑材含有率を2〜25%(より好ましくは4〜20%、更に好ましくは4〜10%)としておくことが好ましい。なお、局部潤滑材含有率又は全体潤滑材含有率は、複合炭化珪素組織又は単一炭化珪素組織における炭化珪素及び固体潤滑材の合計含有量に対する固体潤滑材の含有量の比率(=(固体潤滑材の含有量)×100/(炭化珪素の含有量+固体潤滑材の含有量))である。
【0016】
また、本発明は、第2に、上記した摺動体を好適に製造するために、微細な固体潤滑材粒子が混合分散する複合炭化珪素焼結原料を造粒してなる予備造粒材を、固体潤滑材を含有しない単一炭化珪素焼結原料と混合して、その混合スラリを造粒して得られる本造粒材を所定形状に加圧成形し、その加圧成形体を焼成処理することにより、固体潤滑材粒子が密集した状態で炭化珪素粒子と結合する複合炭化珪素組織が、独立して、炭化珪素同士が結合する緻密な単一炭化珪素組織中に分散する複合炭化珪素焼結材を得るようにしたことを特徴とする摺動体の製造方法を提供する。
【0017】
かかる方法によれば、本造粒材の一部に含まれる予備造粒材により、複合炭化珪素組織が形成される。したがって、予備造粒材つまり複合炭化珪素焼結原料における炭化珪素及び固体潤滑材の含有量によって局部潤滑材含有率を容易に制御することができ、単一炭化珪素焼結原料における炭化珪素の含有量及び予備造粒材の添加量によって全体潤滑材含有率を容易に制御することができる。すなわち、複合炭化珪素焼結原料における固体潤滑材の含有率及び本造粒材の原料である上記混合スラリにおける固体潤滑材の含有率の好ましい範囲は、夫々、局部潤滑材含有率及び全体潤滑材含有率における上記した好ましい範囲に一致する。なお、これら固体潤滑材の含有率は、局部潤滑材含有率及び全体潤滑材含有率と同様に、炭化珪素及び固体潤滑材の合計含有量に対する固体潤滑材の含有量の比率である。また、複合炭化珪素組織部分の径は予備造粒材ないし本造粒材の径によって決定されるが、これらは任意に制御することができる。
【0018】
また、予備造粒材は複合炭化珪素組織を形成するためのものであるから、単一炭化珪素焼結原料との混合時において当該予備造粒材の顆粒形態(造粒形態)が破壊されると、独立した形態の複合炭化珪素組織を適正に形成することができない。したがって、予備造粒材を調整するために複合炭化珪素焼結原料に含有されるポリマ助剤としては、単一炭化珪素焼結原料に含有される溶剤に溶解しないものを使用することが必要である。例えば、上記混合スラリを調整する際に使用される溶剤としてメタノールが使用される場合は、予備造粒材を調整するためのポリマ助剤としてポリビニルアルコールを使用する。
【0019】
また、本発明は、第3に、2つの密封環が相対回転摺接するように構成されたメカニカルシールにおいて、少なくとも一方の密封環を上記した摺動体で構成したことを特徴とするメカニカルシールを提案する。かかるメカニカルシールによれば、当該摺動体が上記した如く炭化珪素本来の特性(耐摩耗性等)に加えて潤滑性に優れたものであることから、相手密封環の構成材をシール条件に応じて適宜に選択しておくことにより、如何なるシール条件下においても良好なシール機能を発揮させることができる。特に、両密封環を本発明の摺動体で構成した場合には、スラリを扱う場合等の過酷な条件下でも良好なシール機能を発揮させることができる。
【0020】
【実施例】
実施例1として、図8に示す構成のメカニカルシール(以下「当該メカニカルシール」という)の回転環3として使用しうる本発明の摺動体A1を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。
【0021】
予備造粒工程: 平均粒子径0.7μmのα型炭化珪素(α−SiC)粉末80gと、焼結助剤としての炭化ホウ素(B4 C)粉末0.4gと、ポリマ助剤である平均分子量1000のポリビニルアルコール(PVA#1000)1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる予備焼結原料に、固体潤滑材である粒子径1μmの黒鉛粉末20gを添加して、これらをボールミルにより24時間混合し、その混合液たる複合炭化珪素焼結原料(固体潤滑材の含有率:20%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒(顆粒化)し、径20〜80μmの球形状の予備造粒材(顆粒)を得た。
【0022】
焼結原料混合工程: 平均粒子径0.7μmのα−SiC粉末90gに、焼結助剤としてのB4 C粉末0.45g、カーボン源としてのフェノール樹脂(残炭率50%)4g、成形助剤としての平均分子量6000のポリエチレングリコール(PEG#6000)2g及びステアリン酸1gを添加し、これらを溶剤であるメタノールと共にボールミルで24時間混合して、単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0023】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材10gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:2%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒(顆粒化)して、径20〜80μmの球形状の本造粒材(顆粒)を得た。
【0024】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を所定の金型に充填した上、1500kg/cm2 で冷間プレス成形して、回転環3に対応する環状形態をなす予備成形体を得た。なお、予備成形体の形状は、焼結時における収縮を考慮して設定される。
【0025】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を、加圧することなく、2150℃のアルゴン雰囲気中で焼成して、回転環3に相当する密封環形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0026】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材の端面をRa=0.05の鏡面に表面研磨(ラップ)する等により、回転環3として使用しうる摺動体A1を得た。なお、摺動体A1の鏡面は、回転環3として使用した場合における摺動面(密封端面3a)として機能する。
【0027】
また、実施例2として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A2を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備造粒工程、焼成工程及び仕上げ工程は実施例1と同一であり、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例1と同一である。
【0028】
予備造粒工程: 実施例1と同一の予備造粒工程により、実施例1と同一の予備造粒材を得た。
【0029】
焼結原料混合工程: α−SiC粉末80gに、B4 C粉末0.4g、フェノール樹脂3.5g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0030】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材20gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:2%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0031】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0032】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例1と同一の焼成工程により焼成して、実施例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0033】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A2を得た。
【0034】
また、実施例3として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A3を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備造粒工程、焼成工程及び仕上げ工程は実施例1と同一であり、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例1と同一である。
【0035】
予備造粒工程: 実施例1と同一の予備造粒工程により、実施例1と同一の予備造粒材を得た。
【0036】
焼結原料混合工程: α−SiC粉末70gに、B4 C粉末0.35g、フェノール樹脂3g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0037】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材30gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:6%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0038】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0039】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例1と同一の焼成工程により焼成して、実施例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0040】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A3を得た。
【0041】
また、実施例4として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A4を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備造粒工程、焼成工程及び仕上げ工程は実施例1と同一であり、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例1と同一である。
【0042】
予備造粒工程: 実施例1と同一の予備造粒工程により、実施例1と同一の予備造粒材を得た。
【0043】
焼結原料混合工程: α−SiC粉末50gに、B4 C粉末0.25g、フェノール樹脂2g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0044】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材50gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:10%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0045】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0046】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例1と同一の焼成工程により焼成して、実施例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0047】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A4を得た。
【0048】
また、実施例5として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A5を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、焼成工程及び仕上げ工程は実施例1と同一であり、予備造粒工程、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、固体潤滑材,α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例1と同一である。
【0049】
予備造粒工程: α−SiC粉末60gと、B4 C粉末0.3gと、PVA1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる予備焼結原料に、黒鉛粉末40gを添加して、これらをボールミルにより24時間混合し、その混合液たる複合炭化珪素焼結原料(固体潤滑材の含有率:40%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して予備造粒材を得た。
【0050】
焼結原料混合工程: α−SiC粉末70gに、B4 C粉末0.35g、フェノール樹脂3g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0051】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材50gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:20%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0052】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0053】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例1と同一の焼成工程により焼成して、実施例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0054】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A5を得た。
【0055】
また、実施例6として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A6を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、焼成工程及び仕上げ工程は実施例1と同一であり、予備造粒工程、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、固体潤滑材としてカーボンブラックを使用した点及び固体潤滑材,α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例1と同一である。
【0056】
予備造粒工程: α−SiC粉末80gと、B4 C粉末0.4gと、PVA1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる予備焼結原料に、粒子径0.02μmのカーボンブラック粉末20gを添加して、これらをボールミルにより24時間混合し、その混合液たる複合炭化珪素焼結原料(固体潤滑材の含有率:20%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して予備造粒材を得た。
【0057】
焼結原料混合工程: α−SiC粉末80gに、B4 C粉末0.4g、フェノール樹脂3.5g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0058】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材20gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:4%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0059】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0060】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例1と同一の焼成工程により焼成して、実施例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0061】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A6を得た。
【0062】
また、実施例7として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A7を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備造粒工程、、焼結原料混合工程、焼成工程及び仕上げ工程は実施例6と同一であり、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例6と同一である。
【0063】
予備造粒工程: 実施例6と同一の予備造粒工程により、実施例6と同一の予備造粒材を得た。
【0064】
焼結原料混合工程: 実施例6と同一の焼結原料混合工程により、実施例6と同一の単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0065】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材50gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:10%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して、本造粒材を得た。
【0066】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例6と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0067】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例6と同一の焼成工程により焼成して、実施例6と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0068】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例6と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A7を得た。
【0069】
また、実施例8として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A8を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、焼結原料混合工程、焼成工程及び仕上げ工程は実施例6と同一であり、予備造粒工程及び本造粒工程は、固体潤滑材,α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例6と同一である。
【0070】
予備造粒工程: α−SiC粉末50gと、B4 C粉末0.25gと、PVA1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる予備焼結原料に、カーボンブラック粉末50gを添加して、これらをボールミルにより24時間混合し、その混合液たる複合炭化珪素焼結原料(固体潤滑材の含有率:50%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して予備造粒材を得た。
【0071】
焼結原料混合工程: 実施例6と同一の焼結原料混合工程により、実施例6と同一の単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0072】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材20gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:10%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0073】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例6と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0074】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例6と同一の焼成工程により焼成して、実施例6と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0075】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例6と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A8を得た。
【0076】
また、実施例9として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A9を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、焼成工程及び仕上げ工程は実施例6と同一であり、予備造粒工程、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、固体潤滑材,α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例6と同一である。
【0077】
予備造粒工程: α−SiC粉末50gと、B4 C粉末0.25gと、PVA1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる予備焼結原料に、カーボンブラック粉末50gを添加して、これらをボールミルにより24時間混合し、その混合液たる複合炭化珪素焼結原料(固体潤滑材の含有率:50%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して予備造粒材を得た。
【0078】
焼結原料混合工程: α−SiC粉末70gに、B4 C粉末0.35g、フェノール樹脂3g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0079】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材30gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:15%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0080】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例6と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0081】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例6と同一の焼成工程により焼成して、実施例6と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0082】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例6と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A9を得た。
【0083】
また、実施例10として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A10を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、焼成工程及び仕上げ工程は実施例6と同一であり、予備造粒工程、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、固体潤滑材,α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例6と同一である。
【0084】
予備造粒工程: α−SiC粉末60gと、B4 C粉末0.3gと、PVA1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる予備焼結原料に、カーボンブラック粉末40gを添加して、これらをボールミルにより24時間混合し、その混合液たる複合炭化珪素焼結原料(固体潤滑材の含有率:40%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して予備造粒材を得た。
【0085】
焼結原料混合工程: α−SiC粉末70gに、B4 C粉末0.35g、フェノール樹脂3g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0086】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材50gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:20%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0087】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例6と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0088】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例6と同一の焼成工程により焼成して、実施例6と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0089】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例6と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A10を得た。
【0090】
また、実施例11として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A11を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、焼成工程及び仕上げ工程は実施例6と同一であり、予備造粒工程、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、固体潤滑材,α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例6と同一である。
【0091】
予備造粒工程: α−SiC粉末50gと、B4 C粉末0.25gと、PVA1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる予備焼結原料に、カーボンブラック粉末40gを添加して、これらをボールミルにより24時間混合し、その混合液たる複合炭化珪素焼結原料(固体潤滑材の含有率:40%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して予備造粒材を得た。
【0092】
焼結原料混合工程: α−SiC粉末70gに、B4 C粉末0.35g、フェノール樹脂3g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0093】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材50gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:20%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0094】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例6と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0095】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例6と同一の焼成工程により焼成して、実施例6と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0096】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例6と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A11を得た。
【0097】
また、実施例12として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A12を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、焼成工程及び仕上げ工程は実施例6と同一であり、予備造粒工程、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、炭化珪素としてβ型のものを使用した点及びその添加量並びに固体潤滑材,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例6と同一である。
【0098】
予備造粒工程: 平均粒子径0.6μmのβ型炭化珪素(β−SiC)粉末80gと、B4 C粉末0.4gと、PVA1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる予備焼結原料に、カーボンブラック粉末20gを添加して、これらをボールミルにより24時間混合し、その混合液たる複合炭化珪素焼結原料(固体潤滑材の含有率:20%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して予備造粒材を得た。
【0099】
焼結原料混合工程: 平均粒子径0.6μmのβ−SiC粉末80gに、B4 C粉末0.4g、フェノール樹脂3.5g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0100】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材20gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:4%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0101】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例6と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0102】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例6と同一の焼成工程により焼成して、実施例6と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0103】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例6と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A12を得た。
【0104】
また、実施例13として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる本発明の摺動体A13を、次のような予備造粒工程,焼結原料混合工程,本造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備造粒工程、焼成工程及び仕上げ工程は実施例1と同一であり、焼結原料混合工程及び本造粒工程は、固体潤滑材として窒化ホウ素を使用した点及び固体潤滑材,α−SiC,B4 C,フェノール樹脂,予備造粒材の添加量が異なる点を除いて、実施例1と同一である。
【0105】
予備造粒工程: α−SiC粉末80gと、B4 C粉末0.4gと、PVA1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる予備焼結原料に、粒子径10μmの窒化ホウ素(BN)粉末20gを添加して、これらをボールミルにより24時間混合し、その混合液たる複合炭化珪素焼結原料(固体潤滑材の含有率:20%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して予備造粒材を得た。
【0106】
焼結原料混合工程: α−SiC粉末80gに、B4 C粉末0.4g、フェノール樹脂3.5g、PEG2g及びステアリン酸1gを添加し、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合して単一炭化珪素焼結原料を得た。
【0107】
本造粒工程: 焼結原料混合工程で得られた単一炭化珪素焼結原料を攪拌容器に採って、これに予備造粒工程で得られた予備造粒材20gを添加し、これらを1時間攪拌混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:4%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して本造粒材を得た。
【0108】
予備成形工程: 本造粒工程で得られた本造粒材を使用して、実施例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0109】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例1と同一の焼成工程により焼成して、実施例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0110】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体A13を得た。
【0111】
また、比較例1として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B1を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は、実施例1と同一である。
【0112】
造粒工程: 平均粒子径0.7μmのα−SiC粉末98gと、焼結助剤としてのB4 C粉末0.45gと、カーボン源としてのカーボンブラック2gと、成形助剤としてのPEG(#6000)2g及びステアリン酸1gと、ポリマ助剤であるPVA(#1000)1gを水200gに溶解させた溶解液とからなる炭化珪素焼結原料に、固体潤滑材として粒子径1μmの黒鉛粉末2gを添加して、これらをボールミルで24時間混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:2%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して、径20〜80μmの球形状の造粒材を得た。
【0113】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、実施例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0114】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を実施例1と同一の焼成工程により焼成して、実施例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0115】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に実施例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B1を得た。
【0116】
また、比較例2として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B2を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は比較例1と同一であり、造粒工程は、α−SiC,固体潤滑材の添加量が異なる点を除いて、比較例1と同一である。
【0117】
造粒工程: α−SiC粉末の添加量を90gとした点を除いて比較例1と同一の炭化珪素焼結原料に、固体潤滑材として黒鉛粉末10gを添加して、これらをボールミルで24時間混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:10%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して造粒材を得た。
【0118】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、比較例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0119】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を比較例1と同一の焼成工程により焼成して、比較例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0120】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に比較例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B2を得た。
【0121】
また、比較例3として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B3を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は比較例1と同一であり、造粒工程は、α−SiC,固体潤滑材の添加量が異なる点を除いて、比較例1と同一である。
【0122】
造粒工程: α−SiC粉末の添加量を80gとした点を除いて比較例1と同一の炭化珪素焼結原料に、固体潤滑材として黒鉛粉末20gを添加して、これらをボールミルで24時間混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:20%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して造粒材を得た。
【0123】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、比較例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0124】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を比較例1と同一の焼成工程により焼成して、比較例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0125】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に比較例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B3を得た。
【0126】
また、比較例4として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B4を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は比較例1と同一であり、造粒工程は、固体潤滑材としてカーボンブラックを使用した点及びα−SiC,固体潤滑材の添加量が異なる点を除いて、比較例1と同一である。
【0127】
造粒工程: α−SiC粉末の添加量を90gとした点を除いて比較例1と同一の炭化珪素焼結原料に、固体潤滑材として粒子径0.02μmのカーボンブラック粉末10gを添加して、これらをボールミルで24時間混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:10%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して造粒材を得た。
【0128】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、比較例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0129】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を比較例1と同一の焼成工程により焼成して、比較例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0130】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に比較例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B4を得た。
【0131】
また、比較例5として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B5を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は比較例1と同一であり、造粒工程は、α−SiC,固体潤滑材の添加量が異なる点を除いて、比較例4と同一である。
【0132】
造粒工程: α−SiC粉末の添加量を85gとした点を除いて比較例4と同一の炭化珪素焼結原料に、カーボンブラック粉末15gを添加して、これらをボールミルで24時間混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:15%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して造粒材を得た。
【0133】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、比較例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0134】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を比較例1と同一の焼成工程により焼成して、比較例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0135】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に比較例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B5を得た。
【0136】
また、比較例6として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B6を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は比較例1と同一であり、造粒工程は、α−SiC,固体潤滑材の添加量が異なる点を除いて、比較例4と同一である。
【0137】
造粒工程: α−SiC粉末の添加量を75gとした点を除いて比較例4と同一の炭化珪素焼結原料に、カーボンブラック粉末25gを添加して、これらをボールミルで24時間混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:25%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して造粒材を得た。
【0138】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、比較例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0139】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を比較例1と同一の焼成工程により焼成して、比較例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0140】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に比較例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B6を得た。
【0141】
また、比較例7として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B7を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は比較例1と同一であり、造粒工程は、β−SiCを使用した点を除いて、比較例4と同一である。
【0142】
造粒工程: α−SiC粉末に代えて平均粒子径0.6μmのβ−SiC粉末90gを使用した点を除いて比較例4と同一の炭化珪素焼結原料に、カーボンブラック粉末10gを添加して、これらをボールミルで24時間混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:10%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して造粒材を得た。
【0143】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、比較例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0144】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を比較例1と同一の焼成工程により焼成して、比較例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0145】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に比較例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B7を得た。
【0146】
また、比較例8として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B8を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は比較例1と同一であり、造粒工程は、固体潤滑材としてBNを使用した点を除いて、比較例2と同一である。
【0147】
造粒工程: 比較例2と同一の炭化珪素焼結原料に、固体潤滑材として粒子径10μmのBN粉末10gを添加して、これらをボールミルで24時間混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:10%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して造粒材を得た。
【0148】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、比較例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0149】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を比較例1と同一の焼成工程により焼成して、比較例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0150】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に比較例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B8を得た。
【0151】
また、比較例9として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B9を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は比較例1と同一であり、造粒工程は、α−SiC,固体潤滑材の添加量が異なる点を除いて、比較例8と同一である。
【0152】
造粒工程: α−SiCの添加量を80gとした点を除いて比較例8と同一の炭化珪素焼結原料に、固体潤滑材としてBN粉末20gを添加して、これらをボールミルで24時間混合し、その混合スラリ(固体潤滑材の含有率:20%)をスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して造粒材を得た。
【0153】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、比較例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0154】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を比較例1と同一の焼成工程により焼成して、比較例1と同一形状をなす複合炭化珪素焼結材を得た。
【0155】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に比較例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B9を得た。
【0156】
また、比較例10として、当該メカニカルシールの回転環3として使用しうる摺動体B10を、次のような造粒工程,予備成形工程,焼成工程,仕上げ工程により製作した。なお、予備成形工程、焼成工程及び仕上げ工程は比較例1と同一である。
【0157】
造粒工程: 平均粒子径0.6μmのβ−SiC粉末100gに、焼結助剤としてのB4 C粉末0.5g及びカーボン源としてのフェノール樹脂(レゾール型)4gを添加し、さらに成形助剤としてPEG(#6000)2g及びステアリン酸1gを添加して、これらをメタノールと共にボールミルで24時間混合し、その混合スラリをスプレードライヤーにより噴霧乾燥することによって造粒して、径20〜80μmの球形状の造粒材を得た。
【0158】
予備成形工程: 造粒工程で得られた造粒材を使用して、比較例1と同一の予備成形工程により予備成形体を得た。
【0159】
焼成工程: 予備成形工程で得られた予備成形体を比較例1と同一の焼成工程により焼成して、比較例1と同一形状をなす炭化珪素焼結材を得た。この炭化珪素焼結材は、一般的な緻密質の炭化珪素焼結材と同質のものである。
【0160】
仕上げ工程: 焼成工程で得られた複合炭化珪素焼結材に比較例1と同一の仕上げ工程を施して、回転環3として使用しうる摺動体B10を得た。
【0161】
以上のようにして得られた本発明の摺動体A1〜A5は、図1に例示する如く、黒鉛粒子が集合した状態で炭化珪素粒子と結合した複合炭化珪素組織(同図において黒色をなす部分)が独立して炭化珪素粒子同士が結合した緻密な単一炭化珪素組織中に分散するものであり、摺動体A6〜A12は、図2に例示する如く、カーボンブラック粒子が集合した状態で炭化珪素粒子と結合した複合炭化珪素組織(同図において黒色をなす部分)が独立して炭化珪素粒子同士が結合した緻密な単一炭化珪素組織中に分散するものであり、摺動体A13は、図3に示す如く、BN粒子が集合した状態で炭化珪素粒子と結合した複合炭化珪素組織(同図において黒色をなす部分)が独立して炭化珪素粒子同士が結合した緻密な単一炭化珪素組織中に分散するものである。なお、図1は摺動体A1の鏡面を、図2は摺動体A8の鏡面を、また図3は摺動体A13の鏡面を、夫々100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【0162】
これに対して、摺動体B1〜B9は、摺動体A1〜A13と同様に固体潤滑材を含有するものであるが、図4〜図6に例示する如く、固体潤滑材である黒鉛粒子,カーボンブラック粒子,BN粒子が部分的に集合せず、炭化珪素組織全体に分散している。すなわち、摺動体B1〜B9全体が、上記の複合炭化珪素組織と同様の組織をなしている。また、摺動体10は、図7に示す如く、固体潤滑材を含有せず、緻密な炭化珪素組織をなしている。なお、図4は摺動体B3の鏡面を、図5は摺動体B6の鏡面を、図6は摺動体B9の鏡面を、また図7は摺動体B10の鏡面を、夫々100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【0163】
而して、摺動体A1〜A13の全体潤滑材含有率(摺動体全体における固体潤滑材の含有率)及び局部潤滑材含有率(各複合炭化珪素組織における固体潤滑材の含有率)は表1に示す通りであり、摺動体A1〜A13における各複合炭化珪素組織部分の径は20〜50μmであった。また、摺動体B1〜B10における固体潤滑材の含有率(上記全体潤滑材含有率に相当する)は表1に示す通りである。また、摺動体A1〜A13,B1〜B10について密度(水置換法による)及び曲げ強度を求めたところ、表1に示す通りであった。
【0164】
表1から明らかなように、固体潤滑材を含有する摺動体A1〜A13,B1〜B9については、固体潤滑材の含有率(全体潤滑材含有率)が高くなるに従って密度及び曲げ強度が小さくなっている。しかし、摺動体A1〜A13における密度及び曲げ強度は、固体潤滑材を含有しない摺動体B10及び固体潤滑材の含有率が最小(2%)である摺動体B1を除いて、固体潤滑材の含有率に拘わらず摺動体B2〜B9に比して高くなっている。特に、固体潤滑材の含有率が同一である場合には、摺動体A1〜A13の密度及び曲げ強度は、摺動体B1も含めて、摺動体B1〜B9よりも大幅に高くなっている。これらのことは、冒頭でも述べているが、次のような理由によるものと考えられる。
【0165】
すなわち、固体潤滑材粒子が摺動体全体に分散している摺動体B1〜B9においては、固体潤滑材粒子と炭化珪素粒子との結合力が炭化珪素粒子同士の結合力より小さく且つ固体潤滑材の存在が炭化珪素の焼結作用を妨げることから、摺動体全体としての焼結力が低下し、その低下度は固体潤滑材の含有率が増加するに従って顕著となる。これに対して、摺動体A1〜A13では、固体潤滑材粒子が摺動体全体に分散していないため、炭化珪素粒子同士が直接に結合している部分(単一炭化珪素組織部分)が占める割合が多い。しかも、固体潤滑材を含有する部分(複合炭化珪素組織部分)は、摺動体B1〜B9と同様に炭化珪素と固体潤滑材との結合力が低いものの、単一炭化珪素組織部分の焼成時における収縮作用によって、その外周側から中心側へと強力に締め付けられることになり、複合炭化珪素組織における結合力は増大される。また、複合炭化珪素組織と単一炭化珪素組織との境界部分においても、炭化珪素粒子同士の焼結による結合作用と上記収縮作用による結合力増大作用とによって、単一炭化珪素組織におけると同等の粒子間結合力が確保されることになる。すなわち、単一炭化珪素組織部分における粒子間結合力は勿論、複合炭化珪素組織部分における粒子間結合力及び両組織部分間の結合力も高くなる。したがって、摺動体A1〜A13にあっては、摺動体全体としての結合力が大きくなって密度が向上し、曲げ強度も向上するのである。
【0166】
また、当該メカニカルシールに摺動体A1〜A13,B1〜B10を回転環3として組み込んで、シール試験を行った。なお、固定環1としては、比較例10において摺動体10を得た場合と同様の工程により得た緻密質の炭化珪素焼結材(密度:3.130g/cm3 )からなるものを使用した。
【0167】
而して、このシール試験は、当該メカニカルシールを負荷圧力:0.1MPa,周速:2m/sのドライ条件下で2時間連続運転して、両密封環1,3の摺動面(密封端面1a,3a)の摩耗速度(μm/Hr)、摩擦係数及び温度(℃)を求めると共に、固定密封環3の摺動面状態を判定した。摺動面状態の判定は、相手密封端面(固定環1の密封端面1a)との相対回転摺接により発生する環状痕及び摩耗粉の発生程度を目視観察することにより行った。なお、環状痕については、表2において、明瞭に目視される環状溝が形成されているものには「×」を付し、明瞭に目視されないものの僅かに擦過傷がついているものには「△」を付し、環状痕が全く認められないものには「○」を付した。また、摩耗粉については、表2において、顕著に摩耗粉が発生したものには「×」を付し、僅かに摩耗粉が発生したものには「△」を付し、摩耗粉が全く発生していないものには「○」を付した。
【0168】
表2から理解されるように、摺動体A1〜A13を使用した場合には、何れの場合にも、摺動体B1〜B10を使用した場合に比して、摩耗速度,摩擦係数,摺動面温度の値が大幅に低くなっている。また、摺動面状態についても、摺動体B1〜B10は、全て、環状痕又は摩耗粉が顕著に発生しているのに対し、摺動体A2〜A10は環状痕及び摩耗粉が全く発生せず、摺動体A1,A11〜A13において環状痕又は摩耗粉の何れかが僅かに発生しているにすぎない。
【0169】
したがって、摺動体A1〜A13は、固体潤滑材を分散させた摺動体B1〜B9及び固体潤滑材を含有しない摺動体B10に比して、明らかに摺動特性に優れたものであり、メカニカルシールの密封環として好適するものであるということができる。また、表2に示すシール試験結果から判断した場合、全体潤滑材含有率は4〜20%としておくことがより好ましいということができる。さらに、表1に示す密度,曲げ強度をも考慮して総合的に判断した場合、全体潤滑材含有率は4〜10%としておくのが最適であるということができる。
【0170】
なお、上記したシール試験の結果は、相手密封環(固定密封環1)として自己潤滑性を有しない炭化珪素製のものを使用した場合についてものであるから、相手密封環として自己潤滑性に優れるカーボン製のものや本発明の摺動体を使用した場合には、表2に示す値より優れたシール試験結果が得られるであろうことは容易に想定される。したがって、一般に、相手密封環の構成材はシール条件に応じて選択される(例えば、ドライ条件下やスラリ流体を扱う等の過酷なシール条件下では相手密封環を緻密質の炭化珪素焼結材製のものや本発明の摺動体等の硬質材製密封環が選択され、一般的なシール条件下ではカーボン等の軟質材製密封環が選択される)が、何れの場合にも、本発明の摺動体を使用したメカニカルシールによれば良好なシール機能を発揮させることができる。
【0171】
【表1】

Figure 0003650739
【0172】
【表2】
Figure 0003650739
【0173】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解されるように、本発明の摺動体は、耐摩耗性,硬質性等の炭化珪素本来の特性を損なうことなく、潤滑性を大幅に向上させ得るものであり、メカニカルシールの密封環や軸受部材等として好適に使用することができるものである。
【0174】
また、本発明の製造方法によれば、かかる摺動体を容易に製造することができる。
【0175】
また、本発明のメカニカルシールによれば、シール条件に応じて両密封環又はその一方を上記の摺動体で構成しておくことにより、如何なるシール条件下においても良好なシール機能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】摺動体A1の鏡面を100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図2】摺動体A8の鏡面を100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図3】摺動体A13の鏡面を100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図4】摺動体B3の鏡面を100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図5】摺動体B6の鏡面を100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図6】摺動体B9の鏡面を100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図7】摺動体B10の鏡面を100倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図8】端面接触型メカニカルシールの一例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1…固定環、1a…固定環の密封端面、3…回転環(摺動体)、3a…回転環の密封端面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sliding body suitably used for a sealing ring of a mechanical seal, a bearing member, and the like, a manufacturing method thereof, and a mechanical seal using the sliding body as a sealing ring.
[0002]
[Prior art]
For example, as a mechanical seal, as shown in FIG. 8, a seal ring (hereinafter referred to as “fixed ring”) 1 fixed and held in a seal case 2 and a rotary shaft 4 are held so as to be movable in the axial direction and not relatively rotatable. A spring that is interposed between a sealing ring (hereinafter referred to as “rotating ring”) 3, a spring retainer 5 fixed to the rotating shaft 4, and the rotating ring 3, and presses and urges the rotating ring 3 toward the fixed ring 1. 6, by the relative rotational sliding action of the sealing end faces 1 a, 3 a which are the opposed end faces of both sealing rings 1, 3, the machine inner area A which is the outer peripheral area of the relative rotational sliding contact portion and the machine which is the inner peripheral area An end surface contact type configured to seal the outside air region B is well known.
[0003]
By the way, since silicon carbide is hard and excellent in wear resistance and excellent in thermal, chemical and mechanical properties, generally, the above-described sliding rings such as a sealing ring of a mechanical seal and a bearing member are used. Used as a component of moving objects.
[0004]
However, since silicon carbide does not have self-lubricating properties such as carbon, there is a problem that the sliding body made of silicon carbide is liable to be worn or heated due to relative sliding with the counterpart member.
[0005]
Therefore, conventionally, in order to improve the slidability, the sliding body is made of a porous silicon carbide sintered material, and the pores are impregnated with a low friction material such as oil or fluororesin, or silver. Sliding body made of composite silicon carbide sintered material infiltrated with low friction metal materials such as lead, antimony, etc., or fine solid lubricant (carbon, graphite, boron nitride, molybdenum disulfide, etc.) dispersed It has been proposed to construct
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former case, since the bonding force between silicon carbides in the porous silicon carbide sintered material is weak, the wear resistance is inferior, and the durability as a sliding body is problematic. Moreover, when the sliding surface becomes high temperature due to frictional heat, the impregnating material and the infiltrating material evaporate from the sliding surface or deteriorate due to oxidation, and the friction coefficient increases.
[0007]
In the latter case, since the lubricant that hinders the sintering behavior is dispersed throughout the sintered material, the density and strength (bending strength) are lowered and the wear resistance is poor. Further, although the lubricant particles such as graphite particles are bonded to the silicon carbide particles to some extent, the bonding force (sintering force) is weak. Accordingly, the silicon carbide particles may be separated at the boundary between the two, and this may be interposed between the sliding surfaces, so-called a grindstone action may occur, and the sliding surfaces may be damaged. Moreover, in order to ensure sufficient lubricity, it is necessary to contain a large amount of lubricant, but if this is done, the above-described problems become more prominent.
[0008]
As described above, in any case, by improving the lubricity, the original characteristics (such as wear resistance) of silicon carbide are greatly reduced, and the function as the sliding body cannot be improved.
[0009]
The present invention has been made in view of such points, and provides a sliding body capable of significantly improving lubricity while ensuring the original characteristics of silicon carbide, and suitably manufacturing the same. It is an object of the present invention to provide a mechanical seal capable of exhibiting a good sealing function by using it as a sealing ring.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, first, in order to achieve the above-mentioned object, a composite silicon carbide structure bonded to silicon carbide particles in a state where fine solid lubricant particles are densely bonded independently bonds silicon carbide particles to each other. The present invention proposes a sliding body comprising a composite silicon carbide sintered material dispersed in a dense single silicon carbide structure.
[0011]
In such a sliding body, a portion forming a single silicon carbide structure in which a portion forming a composite silicon carbide structure (hereinafter referred to as “composite silicon carbide structure portion”) is a base material portion (hereinafter referred to as “single silicon carbide structure portion”). In each composite silicon carbide structure portion, a large number of fine solid lubricant particles are blended in a dense state. That is, the surface of the sliding body, that is, the sliding surface has a form as if the large-diameter solid lubricant is arranged in the form of dots. Therefore, the sliding surface has a lubricity (self-lubricating) equal to or higher than that in the case where a large number of fine solid lubricant particles are uniformly distributed over the entire sliding surface in a state of being close to each other. Will be secured.
[0012]
On the other hand, in the composite silicon carbide structure portion, as in the case of the composite silicon carbide sintered material described at the beginning, the bonding force (sintering force) between the solid lubricant particles and the silicon carbide particles is very weak. However, the ratio of the composite silicon carbide structure portion in the entire sliding body is extremely small compared to the single silicon carbide structure portion, and the composite silicon carbide structure portion is completely composed of a sufficiently large single silicon carbide structure portion. Therefore, the composite silicon carbide sintered material (and the porous silicon carbide sintered material described in the beginning) have high bonding strength between particles as a whole of the sliding body, and the density (sintering density) and strength (bending strength). This is a significant improvement compared to the binder.
[0013]
That is, the single silicon carbide structure portion contracts greatly during sintering (generally, silicon carbide has a volume reduction of about ½ during sintering), so the composite silicon carbide structure portion surrounds it. It will be strongly compressed by the contraction force of the single silicon carbide structure. As a result, the interparticle bonding force in the composite silicon carbide structure portion is greatly increased by the compression action from the outer peripheral side due to the shrinkage of the single silicon carbide structure portion described above, even though the bonding force itself due to sintering is weak. . Further, at the boundary portion between the composite silicon carbide structure and the single silicon carbide structure, the bonding action by sintering silicon carbide particles and the bonding force increasing action by the compression action are equivalent to those in the single silicon carbide structure. Bonding force between particles is ensured. Accordingly, not only the interparticle bonding force in the single silicon carbide structure part, but also the interparticle bonding force in the composite silicon carbide structure part and the bonding force between both structure parts are increased. As a result, the sintered density and strength are improved. Occurrence of the degranulation phenomenon can be reliably prevented.
[0014]
As described above, the composite silicon carbide material having the above-described structure has improved lubricity in an inclined manner from the single silicon carbide structure portion to the composite silicon carbide structure portion, and the interparticle bonding force is the center of the composite silicon carbide structure portion. From the point that it increases in a gradient from a single carbonized structure portion, it is said that it is a functionally graded material in which a solid lubricant excellent in lubricity is added to silicon carbide excellent in wear resistance and the like. Therefore, the lubricity can be improved without impairing the original characteristics of silicon carbide.
[0015]
Thus, graphite, carbon black, boron nitride or the like having a particle diameter of 1 to 100 μm is generally used as the solid lubricant. In order to improve the lubricity by the composite silicon carbide structure described above, the solid lubricant content in the composite silicon carbide structure (hereinafter referred to as “local lubricant content”) is 10% or more (more preferably 20%). The composite silicon carbide portion has a diameter of 20 μm or more, and the solid lubricant content in the carbide composite silicon carbide sintered material (hereinafter referred to as “total lubricant content”) is 2% or more (more preferably 4%). The above is preferable. Further, in order to sufficiently exhibit the effect of increasing the bonding force between particles due to the contraction of the single silicon carbide structure portion, and to ensure the original characteristics of silicon carbide, the local lubricant content is set to 50% or less, and composite silicon carbide The diameter of the portion is preferably 50 μm or less, and the total lubricant content is preferably 25% or less (more preferably 20% or less, still more preferably 10% or less). That is, in order to improve lubricity without impairing the original characteristics of silicon carbide, the local lubricant content is set to 10 to 50% (more preferably 20 to 50%), and the diameter of the composite silicon carbide portion is set to 20%. It is preferable that the total lubricant content is 2 to 25% (more preferably 4 to 20%, still more preferably 4 to 10%). The local lubricant content or the total lubricant content is the ratio of the solid lubricant content to the total content of silicon carbide and solid lubricant in the composite silicon carbide structure or single silicon carbide structure (= (solid lubrication Material content) × 100 / (content of silicon carbide + content of solid lubricant)).
[0016]
In addition, the present invention secondly, a pre-granulated material obtained by granulating a composite silicon carbide sintered raw material in which fine solid lubricant particles are mixed and dispersed in order to suitably manufacture the above-described sliding body, This granulated material obtained by mixing with a single silicon carbide sintered raw material that does not contain a solid lubricant and granulating the mixed slurry is pressure-formed into a predetermined shape, and the pressure-formed body is fired. Thus, the composite silicon carbide structure in which the solid silicon carbide particles bonded to the silicon carbide particles in a state where the solid lubricant particles are densely dispersed is dispersed independently in the dense single silicon carbide structure in which the silicon carbides are bonded to each other. Provided is a method of manufacturing a sliding body characterized in that a material is obtained.
[0017]
According to this method, a composite silicon carbide structure is formed by the preliminary granulated material contained in a part of the present granulated material. Accordingly, the local lubricant content can be easily controlled by the content of silicon carbide and solid lubricant in the pre-granulated material, that is, the composite silicon carbide sintered raw material, and the silicon carbide content in the single silicon carbide sintered raw material The total lubricant content can be easily controlled by the amount and the added amount of the pre-granulated material. That is, the preferable ranges of the solid lubricant content in the composite silicon carbide sintered raw material and the solid lubricant content in the mixed slurry that is the raw material of the granulated material are the local lubricant content and the overall lubricant, respectively. It corresponds to the above-mentioned preferable range in content. The solid lubricant content is the ratio of the solid lubricant content to the total content of silicon carbide and solid lubricant, as with the local lubricant content and the overall lubricant content. Moreover, although the diameter of the composite silicon carbide structure portion is determined by the diameter of the preliminary granulated material or the present granulated material, these can be arbitrarily controlled.
[0018]
Further, since the pre-granulated material is for forming a composite silicon carbide structure, the granule form (granulated form) of the pre-granulated material is destroyed when mixed with a single silicon carbide sintered raw material. And the composite silicon carbide structure of an independent form cannot be formed appropriately. Therefore, it is necessary to use a polymer auxiliary contained in the composite silicon carbide sintered raw material that does not dissolve in the solvent contained in the single silicon carbide sintered raw material in order to adjust the preliminary granulated material. is there. For example, when methanol is used as the solvent used when adjusting the mixed slurry, polyvinyl alcohol is used as a polymer auxiliary for adjusting the pre-granulated material.
[0019]
Thirdly, the present invention proposes a mechanical seal characterized in that at least one of the sealing rings is constituted by the above-described sliding body in the mechanical seal configured so that the two sealing rings are in relative sliding contact with each other. To do. According to such a mechanical seal, since the sliding body is excellent in lubricity in addition to the inherent characteristics of silicon carbide (such as wear resistance) as described above, the constituent material of the mating seal ring can be selected according to the sealing conditions. By selecting them appropriately, a satisfactory sealing function can be exhibited under any sealing conditions. In particular, when both sealing rings are constituted by the sliding body of the present invention, a good sealing function can be exhibited even under severe conditions such as when handling a slurry.
[0020]
【Example】
As Example 1, the sliding body A1 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal (hereinafter referred to as “the mechanical seal”) having the configuration shown in FIG. Produced by mixing process, main granulation process, preforming process, firing process and finishing process.
[0021]
Pre-granulation step: 80 g of α-type silicon carbide (α-SiC) powder having an average particle size of 0.7 μm and boron carbide (B Four C) Particle diameter of solid lubricant in presintered raw material consisting of 0.4 g of powder and 1 g of polyvinyl alcohol (PVA # 1000) having an average molecular weight of 1000 which is a polymer assistant dissolved in 200 g of water 20 g of 1 μm graphite powder was added, and these were mixed for 24 hours by a ball mill, and the composite silicon carbide sintered raw material (solid lubricant content: 20%) as a mixed solution was spray-dried by a spray dryer. Granules (granulated) were obtained to obtain a spherical pre-granulated material (granule) having a diameter of 20 to 80 μm.
[0022]
Sintering raw material mixing step: 90 g of α-SiC powder having an average particle size of 0.7 μm and B as a sintering aid Four 0.45 g of C powder, 4 g of a phenol resin (residual carbon ratio 50%) as a carbon source, 2 g of polyethylene glycol (PEG # 6000) with an average molecular weight of 6000 as a molding aid and 1 g of stearic acid are added, and these are added with a solvent A single silicon carbide sintered raw material was obtained by mixing with methanol in a ball mill for 24 hours.
[0023]
Main granulation step: A single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 10 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture is stirred for a period of time, and the mixed slurry (content ratio of solid lubricant: 2%) is granulated by spray drying with a spray dryer (granulated), and the spherical shaped granulated material having a diameter of 20 to 80 μm ( Granules).
[0024]
Preliminary molding step: The granulated material obtained in the granulating step is filled in a predetermined mold, and then 1500 kg / cm. 2 Was subjected to cold press molding to obtain a preform having an annular shape corresponding to the rotating ring 3. The shape of the preform is set in consideration of shrinkage during sintering.
[0025]
Firing step: The pre-formed body obtained in the pre-forming step is fired in an argon atmosphere at 2150 ° C. without applying pressure to obtain a composite silicon carbide sintered material having a sealed ring shape corresponding to the rotating ring 3. It was.
[0026]
Finishing step: A sliding body A1 that can be used as the rotating ring 3 was obtained by polishing (wrapping) the end surface of the composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step to a mirror surface of Ra = 0.05. The mirror surface of the sliding body A1 functions as a sliding surface (sealed end surface 3a) when used as the rotating ring 3.
[0027]
In addition, as Example 2, the sliding body A2 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following pre-granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, pre-forming step, Manufactured by firing process and finishing process. The preliminary granulation step, firing step and finishing step are the same as in Example 1. The sintering raw material mixing step and the main granulation step are α-SiC, B Four Example 1 is the same as Example 1 except that the addition amounts of C, phenol resin, and pre-granulated material are different.
[0028]
Pre-granulation step: By the same pre-granulation step as in Example 1, the same pre-granulation material as in Example 1 was obtained.
[0029]
Sintering raw material mixing step: 80 g of α-SiC powder and B Four 0.4 g of C powder, 3.5 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol for 24 hours by a ball mill to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0030]
Main granulation step: The single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 20 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was agitated and mixed for a period of time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 2%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0031]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 1.
[0032]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 1.
[0033]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 1 to obtain a sliding body A2 that could be used as the rotating ring 3.
[0034]
In addition, as Example 3, the sliding body A3 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following pre-granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, pre-forming step, Manufactured by firing process and finishing process. The preliminary granulation step, firing step and finishing step are the same as in Example 1. The sintering raw material mixing step and the main granulation step are α-SiC, B Four Example 1 is the same as Example 1 except that the addition amounts of C, phenol resin, and pre-granulated material are different.
[0035]
Pre-granulation step: By the same pre-granulation step as in Example 1, the same pre-granulation material as in Example 1 was obtained.
[0036]
Sintering raw material mixing process: α-SiC powder 70g, B Four 0.35 g of C powder, 3 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol in a ball mill for 24 hours to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0037]
Main granulation step: A single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 30 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred for a period of time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 6%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0038]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 1.
[0039]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 1.
[0040]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 1 to obtain a sliding body A3 that could be used as the rotating ring 3.
[0041]
In addition, as Example 4, the sliding body A4 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following pre-granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, pre-forming step, Manufactured by firing process and finishing process. The preliminary granulation step, firing step and finishing step are the same as in Example 1. The sintering raw material mixing step and the main granulation step are α-SiC, B Four The same as Example 1 except that the addition amount of C, phenol resin and pre-granulated material is different.
[0042]
Pre-granulation process: By the same pre-granulation process as Example 1, the same pre-granulation material as Example 1 was obtained.
[0043]
Sintering raw material mixing process: α-SiC powder 50g, B Four 0.25 g of C powder, 2 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol in a ball mill for 24 hours to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0044]
Main granulation step: A single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 50 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 10%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0045]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 1.
[0046]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 1.
[0047]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 1 to obtain a sliding body A4 that could be used as the rotating ring 3.
[0048]
Further, as Example 5, the sliding body A5 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following pre-granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, pre-forming step, Manufactured by firing process and finishing process. The firing process and the finishing process are the same as in Example 1. The preliminary granulation process, the sintering raw material mixing process, and the main granulation process are solid lubricant, α-SiC, B Four The same as Example 1 except that the addition amount of C, phenol resin and pre-granulated material is different.
[0049]
Pre-granulation step: α-SiC powder 60g, B Four 40 g of graphite powder is added to a pre-sintered raw material composed of 0.3 g of C powder and a solution obtained by dissolving 1 g of PVA in 200 g of water, and these are mixed by a ball mill for 24 hours, and composite silicon carbide as the mixed liquid The sintered raw material (solid lubricant content: 40%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a pre-granulated material.
[0050]
Sintering raw material mixing process: α-SiC powder 70g, B Four 0.35 g of C powder, 3 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol in a ball mill for 24 hours to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0051]
Main granulation step: A single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is put in a stirring vessel, and 50 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a period of time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 20%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0052]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 1.
[0053]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 1.
[0054]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 1 to obtain a sliding body A5 that could be used as the rotating ring 3.
[0055]
In addition, as Example 6, the sliding body A6 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following preliminary granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, preliminary molding step, Manufactured by firing process and finishing process. The firing process and the finishing process are the same as those in Example 1. The preliminary granulation process, the sintering raw material mixing process, and the main granulation process were performed using carbon black as the solid lubricant and the solid lubricant, α- SiC, B Four Example 1 is the same as Example 1 except that the addition amounts of C, phenol resin, and pre-granulated material are different.
[0056]
Pre-granulation step: α-SiC powder 80g, B Four 20 g of carbon black powder having a particle size of 0.02 μm was added to a pre-sintered raw material consisting of 0.4 g of C powder and a solution obtained by dissolving 1 g of PVA in 200 g of water, and these were mixed by a ball mill for 24 hours. The composite silicon carbide sintered raw material (solid lubricant content: 20%) as the mixed liquid was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a pre-granulated material.
[0057]
Sintering raw material mixing step: 80 g of α-SiC powder and B Four 0.4 g of C powder, 3.5 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol for 24 hours by a ball mill to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0058]
Main granulation step: The single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 20 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a period of time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 4%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0059]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 1.
[0060]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 1.
[0061]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 1 to obtain a sliding body A6 that could be used as the rotating ring 3.
[0062]
In addition, as Example 7, the sliding body A7 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following pre-granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, pre-forming step, Manufactured by firing process and finishing process. The preliminary granulation step, the sintering raw material mixing step, the firing step, and the finishing step are the same as in Example 6. The sintering raw material mixing step and the main granulation step are different in the amount of addition of the preliminary granulated material. Except for, the same as Example 6.
[0063]
Pre-granulation step: By the same pre-granulation step as in Example 6, the same pre-granulation material as in Example 6 was obtained.
[0064]
Sintering raw material mixing step: By the same sintering raw material mixing step as in Example 6, the same single silicon carbide sintering raw material as in Example 6 was obtained.
[0065]
Main granulation step: A single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is put in a stirring vessel, and 50 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a period of time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 10%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0066]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 6.
[0067]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 6 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 6.
[0068]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 6 to obtain a sliding body A7 that could be used as the rotating ring 3.
[0069]
In addition, as Example 8, the sliding body A8 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following preliminary granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, preliminary molding step, Manufactured by firing process and finishing process. The sintering raw material mixing step, the firing step and the finishing step are the same as in Example 6. The preliminary granulation step and the main granulation step are solid lubricant, α-SiC, B Four Example 6 is the same as Example 6 except that the addition amounts of C, phenol resin, and pre-granulated material are different.
[0070]
Pre-granulation step: α-SiC powder 50g, B Four 50 g of carbon black powder is added to a pre-sintered raw material consisting of 0.25 g of C powder and a solution obtained by dissolving 1 g of PVA in 200 g of water, and these are mixed by a ball mill for 24 hours. A silicon granulated raw material (solid lubricant content: 50%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a pre-granulated material.
[0071]
Sintering raw material mixing step: By the same sintering raw material mixing step as in Example 6, the same single silicon carbide sintering raw material as in Example 6 was obtained.
[0072]
Main granulation step: The single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 20 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 10%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0073]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 6.
[0074]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 6 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 6.
[0075]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 6 to obtain a sliding body A8 that could be used as the rotating ring 3.
[0076]
In addition, as Example 9, the sliding body A9 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following pre-granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, pre-forming step, Manufactured by firing process and finishing process. The firing process and the finishing process are the same as in Example 6. The preliminary granulation process, the sintering raw material mixing process, and the main granulation process are solid lubricant, α-SiC, B Four Example 6 is the same as Example 6 except that the addition amounts of C, phenol resin, and pre-granulated material are different.
[0077]
Pre-granulation step: α-SiC powder 50g, B Four 50 g of carbon black powder is added to a pre-sintered raw material consisting of 0.25 g of C powder and a solution obtained by dissolving 1 g of PVA in 200 g of water, and these are mixed by a ball mill for 24 hours. A silicon granulated raw material (solid lubricant content: 50%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a pre-granulated material.
[0078]
Sintering raw material mixing process: α-SiC powder 70g, B Four 0.35 g of C powder, 3 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol in a ball mill for 24 hours to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0079]
Main granulation step: A single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 30 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a period of time, and the mixed slurry (the solid lubricant content: 15%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0080]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 6.
[0081]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 6 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 6.
[0082]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 6 to obtain a sliding body A9 that could be used as the rotating ring 3.
[0083]
In addition, as Example 10, the sliding body A10 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following preliminary granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, preliminary molding step, Manufactured by firing process and finishing process. The firing process and the finishing process are the same as in Example 6. The preliminary granulation process, the sintering raw material mixing process, and the main granulation process are solid lubricant, α-SiC, B Four Example 6 is the same as Example 6 except that the addition amounts of C, phenol resin, and pre-granulated material are different.
[0084]
Pre-granulation step: α-SiC powder 60g, B Four 40 g of carbon black powder is added to a pre-sintered raw material composed of 0.3 g of C powder and a solution obtained by dissolving 1 g of PVA in 200 g of water, and these are mixed by a ball mill for 24 hours, and the composite carbonization as the mixed liquid A silicon granulated raw material (solid lubricant content: 40%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a pre-granulated material.
[0085]
Sintering raw material mixing process: α-SiC powder 70g, B Four 0.35 g of C powder, 3 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol in a ball mill for 24 hours to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0086]
Main granulation step: A single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 50 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a period of time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 20%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0087]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 6.
[0088]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 6 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 6.
[0089]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 6 to obtain a sliding body A10 that could be used as the rotating ring 3.
[0090]
In addition, as Example 11, the sliding body A11 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal includes the following preliminary granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, preliminary molding step, Manufactured by firing process and finishing process. The firing process and the finishing process are the same as in Example 6. The preliminary granulation process, the sintering raw material mixing process, and the main granulation process are solid lubricant, α-SiC, B Four Example 6 is the same as Example 6 except that the addition amounts of C, phenol resin, and pre-granulated material are different.
[0091]
Pre-granulation step: α-SiC powder 50g, B Four 40 g of carbon black powder is added to a pre-sintered raw material consisting of 0.25 g of C powder and a solution obtained by dissolving 1 g of PVA in 200 g of water, and these are mixed by a ball mill for 24 hours. A silicon sintered raw material (solid lubricant content: 40%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a pre-granulated material.
[0092]
Sintering raw material mixing process: α-SiC powder 70g, B Four 0.35 g of C powder, 3 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol in a ball mill for 24 hours to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0093]
Main granulation step: A single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 50 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a period of time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 20%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0094]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 6.
[0095]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 6 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 6.
[0096]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 6 to obtain a sliding body A11 that could be used as the rotating ring 3.
[0097]
In addition, as Example 12, the sliding body A12 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal includes the following pre-granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, pre-forming step, Manufactured by firing process and finishing process. The firing process and the finishing process are the same as those in Example 6. The preliminary granulation process, the sintering raw material mixing process, and the main granulation process were performed using a β-type silicon carbide, the amount of addition, and the solid content. Lubricant, B Four Example 6 is the same as Example 6 except that the addition amounts of C, phenol resin, and pre-granulated material are different.
[0098]
Pre-granulation step: 80 g of β-type silicon carbide (β-SiC) powder having an average particle size of 0.6 μm, B Four 20 g of carbon black powder is added to a pre-sintered raw material composed of 0.4 g of C powder and a solution obtained by dissolving 1 g of PVA in 200 g of water, and these are mixed by a ball mill for 24 hours, and the composite carbonization as the mixed liquid A silicon granulated raw material (solid lubricant content: 20%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a pre-granulated material.
[0099]
Sintering raw material mixing step: To 80 g of β-SiC powder having an average particle size of 0.6 μm, Four 0.4 g of C powder, 3.5 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol for 24 hours by a ball mill to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0100]
Main granulation step: The single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 20 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a period of time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 4%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0101]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 6.
[0102]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 6 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 6.
[0103]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 6 to obtain a sliding body A12 that could be used as the rotating ring 3.
[0104]
In addition, as Example 13, the sliding body A13 of the present invention that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal has the following preliminary granulation step, sintering raw material mixing step, main granulation step, preliminary molding step, Manufactured by firing process and finishing process. The preliminary granulation step, the firing step and the finishing step are the same as those in Example 1. The sintering raw material mixing step and the main granulation step were performed using boron nitride as the solid lubricant and the solid lubricant, α- SiC, B Four Example 1 is the same as Example 1 except that the addition amounts of C, phenol resin, and pre-granulated material are different.
[0105]
Pre-granulation step: α-SiC powder 80g, B Four 20 g of boron nitride (BN) powder having a particle diameter of 10 μm is added to a pre-sintered raw material consisting of 0.4 g of C powder and a solution obtained by dissolving 1 g of PVA in 200 g of water, and these are mixed by a ball mill for 24 hours. The composite silicon carbide sintered raw material (solid lubricant content: 20%), which is the mixed liquid, was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a pre-granulated material.
[0106]
Sintering raw material mixing step: 80 g of α-SiC powder and B Four 0.4 g of C powder, 3.5 g of phenol resin, 2 g of PEG and 1 g of stearic acid were added, and these were mixed with methanol for 24 hours by a ball mill to obtain a single silicon carbide sintered raw material.
[0107]
Main granulation step: The single silicon carbide sintered raw material obtained in the sintering raw material mixing step is placed in a stirring vessel, and 20 g of the pre-granulated material obtained in the pre-granulation step is added thereto, The mixture was stirred and mixed for a period of time, and the mixed slurry (solid lubricant content: 4%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain the granulated material.
[0108]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulating step, a preformed body was obtained by the same preforming step as in Example 1.
[0109]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 1.
[0110]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 1 to obtain a sliding body A13 that could be used as the rotating ring 3.
[0111]
Further, as Comparative Example 1, a sliding body B1 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. Note that the preforming step, firing step, and finishing step are the same as in Example 1.
[0112]
Granulation step: 98 g of α-SiC powder having an average particle size of 0.7 μm and B as a sintering aid Four 0.45 g of C powder, 2 g of carbon black as a carbon source, 2 g of PEG (# 6000) as a molding aid and 1 g of stearic acid, and 1 g of PVA (# 1000) as a polymer assistant are dissolved in 200 g of water. 2 g of graphite powder having a particle diameter of 1 μm is added as a solid lubricant to a silicon carbide sintered raw material made of the dissolved solution, and these are mixed with a ball mill for 24 hours. The mixed slurry (content ratio of solid lubricant: 2 %) Was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a spherical granulated material having a diameter of 20 to 80 μm.
[0113]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Example 1.
[0114]
Firing step: The preform obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as in Example 1.
[0115]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Example 1 to obtain a sliding body B1 that could be used as the rotating ring 3.
[0116]
Further, as Comparative Example 2, a sliding body B2 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. The preforming step, the firing step, and the finishing step are the same as in Comparative Example 1, and the granulation step is the same as in Comparative Example 1 except that the addition amount of α-SiC and solid lubricant is different.
[0117]
Granulation step: 10 g of graphite powder as a solid lubricant was added to the same silicon carbide sintered raw material as in Comparative Example 1 except that the amount of α-SiC powder added was 90 g, and these were added by a ball mill for 24 hours. After mixing, the mixed slurry (solid lubricant content: 10%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a granulated material.
[0118]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Comparative Example 1.
[0119]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Comparative Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as Comparative Example 1.
[0120]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Comparative Example 1 to obtain a sliding body B2 that could be used as the rotating ring 3.
[0121]
Further, as Comparative Example 3, a sliding body B3 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. The preforming step, the firing step, and the finishing step are the same as in Comparative Example 1, and the granulation step is the same as in Comparative Example 1 except that the addition amount of α-SiC and solid lubricant is different.
[0122]
Granulation step: 20 g of graphite powder as a solid lubricant was added to the same silicon carbide sintered raw material as in Comparative Example 1 except that the amount of α-SiC powder added was 80 g, and these were added by a ball mill for 24 hours. The mixed slurry (solid lubricant content: 20%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a granulated material.
[0123]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Comparative Example 1.
[0124]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Comparative Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as Comparative Example 1.
[0125]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Comparative Example 1 to obtain a sliding body B3 that could be used as the rotating ring 3.
[0126]
Further, as Comparative Example 4, a sliding body B4 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. The preforming step, the firing step and the finishing step are the same as in Comparative Example 1, and the granulation step is different in that carbon black is used as the solid lubricant and the amount of α-SiC and solid lubricant added is different. Except for this, it is the same as Comparative Example 1.
[0127]
Granulation step: 10 g of carbon black powder having a particle diameter of 0.02 μm was added as a solid lubricant to the same silicon carbide sintered raw material as in Comparative Example 1 except that the amount of α-SiC powder added was 90 g. These were mixed in a ball mill for 24 hours, and the mixed slurry (solid lubricant content: 10%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a granulated material.
[0128]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Comparative Example 1.
[0129]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Comparative Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as Comparative Example 1.
[0130]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Comparative Example 1 to obtain a sliding body B4 that could be used as the rotating ring 3.
[0131]
Further, as Comparative Example 5, a sliding body B5 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. The preforming step, the firing step, and the finishing step are the same as those in Comparative Example 1, and the granulating step is the same as that in Comparative Example 4 except that the addition amounts of α-SiC and solid lubricant are different.
[0132]
Granulation step: 15 g of carbon black powder is added to the same silicon carbide sintered raw material as in Comparative Example 4 except that the amount of α-SiC powder added is 85 g, and these are mixed by a ball mill for 24 hours. The mixed slurry (solid lubricant content: 15%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a granulated material.
[0133]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Comparative Example 1.
[0134]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Comparative Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as Comparative Example 1.
[0135]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Comparative Example 1 to obtain a sliding body B5 that could be used as the rotating ring 3.
[0136]
Further, as Comparative Example 6, a sliding body B6 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. The preforming step, the firing step, and the finishing step are the same as those in Comparative Example 1, and the granulating step is the same as that in Comparative Example 4 except that the addition amounts of α-SiC and solid lubricant are different.
[0137]
Granulation step: 25 g of carbon black powder was added to the same silicon carbide sintered raw material as in Comparative Example 4 except that the amount of α-SiC powder added was 75 g, and these were mixed in a ball mill for 24 hours. The mixed slurry (solid lubricant content: 25%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a granulated material.
[0138]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Comparative Example 1.
[0139]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Comparative Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as Comparative Example 1.
[0140]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Comparative Example 1 to obtain a sliding body B6 that could be used as the rotating ring 3.
[0141]
Further, as Comparative Example 7, a sliding body B7 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. The preforming step, the firing step, and the finishing step are the same as in Comparative Example 1, and the granulation step is the same as in Comparative Example 4 except that β-SiC is used.
[0142]
Granulation step: 10 g of carbon black powder was added to the same silicon carbide sintered raw material as in Comparative Example 4 except that 90 g of β-SiC powder having an average particle diameter of 0.6 μm was used instead of α-SiC powder. These were mixed for 24 hours by a ball mill, and the mixed slurry (solid lubricant content: 10%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a granulated material.
[0143]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Comparative Example 1.
[0144]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Comparative Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as Comparative Example 1.
[0145]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Comparative Example 1 to obtain a sliding body B7 that could be used as the rotating ring 3.
[0146]
Moreover, as Comparative Example 8, a sliding body B8 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. The preforming step, the firing step, and the finishing step are the same as in Comparative Example 1, and the granulation step is the same as in Comparative Example 2 except that BN is used as the solid lubricant.
[0147]
Granulation step: To the same silicon carbide sintered raw material as in Comparative Example 2, 10 g of BN powder having a particle diameter of 10 μm was added as a solid lubricant, and these were mixed by a ball mill for 24 hours. The granulated material was obtained by granulation by spray drying with a spray dryer.
[0148]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Comparative Example 1.
[0149]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Comparative Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as Comparative Example 1.
[0150]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Comparative Example 1 to obtain a sliding body B8 that could be used as the rotating ring 3.
[0151]
Further, as Comparative Example 9, a sliding body B9 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. The preforming step, the firing step, and the finishing step are the same as those in Comparative Example 1, and the granulation step is the same as that in Comparative Example 8 except that the addition amount of α-SiC and solid lubricant is different.
[0152]
Granulation step: 20 g of BN powder as a solid lubricant is added to the same silicon carbide sintered raw material as in Comparative Example 8 except that the amount of α-SiC added is 80 g, and these are mixed in a ball mill for 24 hours. Then, the mixed slurry (solid lubricant content: 20%) was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a granulated material.
[0153]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Comparative Example 1.
[0154]
Firing step: The preformed body obtained in the preforming step was fired in the same firing step as in Comparative Example 1 to obtain a composite silicon carbide sintered material having the same shape as Comparative Example 1.
[0155]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Comparative Example 1 to obtain a sliding body B9 that could be used as the rotating ring 3.
[0156]
Further, as Comparative Example 10, a sliding body B10 that can be used as the rotating ring 3 of the mechanical seal was manufactured by the following granulation process, pre-forming process, firing process, and finishing process. The preforming step, firing step, and finishing step are the same as those in Comparative Example 1.
[0157]
Granulation step: 100 g of β-SiC powder having an average particle size of 0.6 μm was added to B as a sintering aid. Four Add 0.5 g of C powder and 4 g of phenol resin (resol type) as a carbon source, add 2 g of PEG (# 6000) and 1 g of stearic acid as molding aids, and mix them with methanol in a ball mill for 24 hours. Then, the mixed slurry was granulated by spray drying with a spray dryer to obtain a spherical granulated material having a diameter of 20 to 80 μm.
[0158]
Preliminary molding step: Using the granulated material obtained in the granulation step, a preform was obtained by the same preliminary molding step as in Comparative Example 1.
[0159]
Firing step: The preform formed in the preforming step was fired in the same firing step as in Comparative Example 1 to obtain a silicon carbide sintered material having the same shape as Comparative Example 1. This silicon carbide sintered material is the same quality as a general dense silicon carbide sintered material.
[0160]
Finishing step: The composite silicon carbide sintered material obtained in the firing step was subjected to the same finishing step as in Comparative Example 1 to obtain a sliding body B10 that could be used as the rotating ring 3.
[0161]
As shown in FIG. 1, the sliding bodies A1 to A5 of the present invention obtained as described above are composite silicon carbide structures (parts forming black in the figure) bonded to silicon carbide particles in a state where graphite particles are aggregated. ) Are independently dispersed in a dense single silicon carbide structure in which silicon carbide particles are bonded to each other, and the sliding bodies A6 to A12 are carbonized in a state where carbon black particles are aggregated as illustrated in FIG. The composite silicon carbide structure bonded to the silicon particles (the black portion in the figure) is dispersed independently in a dense single silicon carbide structure in which the silicon carbide particles are bonded to each other. As shown in FIG. 3, in a dense single silicon carbide structure in which silicon carbide particles are bonded to each other in a complex silicon carbide structure (the black portion in the figure) bonded to silicon carbide particles in a state where BN particles are aggregated. Disperse It is intended. FIG. 1 is a photomicrograph showing the mirror surface of the sliding body A1, FIG. 2 is a microscopic view showing the mirror surface of the sliding body A8, and FIG.
[0162]
On the other hand, the sliding bodies B1 to B9 contain a solid lubricant like the sliding bodies A1 to A13, but as exemplified in FIGS. 4 to 6, the graphite particles and carbon that are solid lubricants. Black particles and BN particles are not partially aggregated and are dispersed throughout the silicon carbide structure. That is, the whole sliding body B1-B9 has comprised the structure | tissue similar to said composite silicon carbide structure | tissue. In addition, as shown in FIG. 7, the sliding body 10 does not contain a solid lubricant and has a dense silicon carbide structure. 4 shows the mirror surface of the sliding body B3, FIG. 5 shows the mirror surface of the sliding body B6, FIG. 6 shows the mirror surface of the sliding body B9, and FIG. 7 enlarges the mirror surface of the sliding body B10 by 100 times. It is a microscope picture shown.
[0163]
Thus, the total lubricant content of the sliding bodies A1 to A13 (the solid lubricant content in the entire sliding body) and the local lubricant content (the solid lubricant content in each composite silicon carbide structure) are shown in Table 1. The diameter of each composite silicon carbide structure portion in the sliding bodies A1 to A13 was 20 to 50 μm. The solid lubricant content (corresponding to the overall lubricant content) in the sliding bodies B1 to B10 is as shown in Table 1. Moreover, when the density (by water displacement method) and bending strength were determined for the sliding bodies A1 to A13 and B1 to B10, they were as shown in Table 1.
[0164]
As is clear from Table 1, the density and bending strength of the sliding bodies A1 to A13 and B1 to B9 containing the solid lubricant become smaller as the solid lubricant content (total lubricant content) becomes higher. ing. However, the density and bending strength in the sliding bodies A1 to A13 are the same as that of the solid lubricant except for the sliding body B10 that does not contain the solid lubricant and the sliding body B1 in which the solid lubricant content is minimum (2%). Regardless of the rate, it is higher than the sliding bodies B2 to B9. In particular, when the solid lubricant content is the same, the density and bending strength of the sliding bodies A1 to A13, including the sliding body B1, are significantly higher than the sliding bodies B1 to B9. These things are mentioned at the beginning, but are considered to be due to the following reasons.
[0165]
That is, in the sliding bodies B1 to B9 in which the solid lubricant particles are dispersed throughout the sliding body, the bonding force between the solid lubricant particles and the silicon carbide particles is smaller than the bonding force between the silicon carbide particles, and the solid lubricant Since the presence hinders the sintering action of silicon carbide, the sintering force of the entire sliding body is reduced, and the degree of reduction becomes more prominent as the solid lubricant content increases. On the other hand, in the sliding bodies A1 to A13, since the solid lubricant particles are not dispersed throughout the sliding body, the ratio occupied by the portion where the silicon carbide particles are directly bonded (single silicon carbide structure portion) is occupied. There are many. And although the part (composite silicon carbide structure | tissue part) containing a solid lubricant has the low bond strength of silicon carbide and a solid lubricant like sliding bodies B1-B9, at the time of baking of a single silicon carbide structure | tissue part Due to the contraction action, it is strongly tightened from the outer peripheral side to the center side, and the bonding force in the composite silicon carbide structure is increased. Further, at the boundary portion between the composite silicon carbide structure and the single silicon carbide structure, the bonding action by sintering of silicon carbide particles and the bonding force increasing action by the contraction action are equivalent to those in the single silicon carbide structure. Bonding force between particles is ensured. That is, not only the interparticle bonding force in the single silicon carbide structure part, but also the interparticle bonding force in the composite silicon carbide structure part and the bonding force between both structure parts are increased. Therefore, in the sliding bodies A1 to A13, the binding force as the whole sliding body is increased, the density is improved, and the bending strength is also improved.
[0166]
In addition, the sliding bodies A1 to A13 and B1 to B10 were incorporated in the mechanical seal as the rotating ring 3, and a seal test was performed. In addition, as the fixed ring 1, the dense silicon carbide sintered material (density: 3.130 g / cm) obtained by the process similar to the case where the sliding body 10 was obtained in the comparative example 10. Three ) Was used.
[0167]
Thus, in this seal test, the mechanical seal was operated continuously for 2 hours under dry conditions of load pressure: 0.1 MPa and peripheral speed: 2 m / s, and the sliding surfaces (seal The wear rate (μm / Hr), the friction coefficient, and the temperature (° C.) of the end faces 1a and 3a) were determined, and the sliding surface state of the fixed seal ring 3 was determined. The determination of the sliding surface state was performed by visually observing the degree of generation of ring marks and wear powder caused by relative rotational sliding contact with the mating sealing end surface (sealing end surface 1a of the stationary ring 1). As for the annular marks, in Table 2, “X” is given to those in which an annular groove that can be clearly seen is formed, and “△” to those that are not clearly seen but are slightly scratched. The mark is marked with “○” if no ring mark is observed. As for wear powder, in Table 2, “X” is given to those with significant wear powder, and “△” is given to those with slight wear powder, and no wear powder is generated. Those that have not been marked with a “○”.
[0168]
As can be seen from Table 2, when the sliding bodies A1 to A13 are used, in any case, compared with the case where the sliding bodies B1 to B10 are used, the wear rate, the friction coefficient, and the sliding surface. The temperature value is significantly lower. Also, with respect to the sliding surface state, all of the sliding bodies B1 to B10 have noticeable ring marks or wear powder, whereas the slide bodies A2 to A10 have no ring marks or wear powder at all. In the sliding bodies A1, A11 to A13, either the ring mark or the abrasion powder is only slightly generated.
[0169]
Therefore, the sliding bodies A1 to A13 are clearly superior in sliding characteristics as compared with the sliding bodies B1 to B9 in which the solid lubricant is dispersed and the sliding body B10 that does not contain the solid lubricant. It can be said that it is suitable as a sealing ring. Moreover, when judged from the seal test results shown in Table 2, it can be said that the total lubricant content is more preferably 4 to 20%. Furthermore, when comprehensively considering the density and bending strength shown in Table 1, it can be said that it is optimal to set the total lubricant content to 4 to 10%.
[0170]
In addition, since the result of the above-mentioned seal test is about the case where the thing made from silicon carbide which does not have self-lubricating property is used as the other party sealing ring (fixed sealing ring 1), it is excellent in self-lubricating property as the other party sealing ring. It is easily assumed that a seal test result superior to the values shown in Table 2 will be obtained when a carbon product or a sliding body of the present invention is used. Therefore, in general, the constituent material of the mating seal ring is selected according to the sealing conditions (for example, the mating seal ring is a dense silicon carbide sintered material under severe sealing conditions such as dry conditions and handling slurry fluids. A seal ring made of a hard material such as a sliding member of the present invention or a sliding body of the present invention is selected, and a seal ring made of a soft material such as carbon is selected under general sealing conditions). According to the mechanical seal using this sliding body, a good sealing function can be exhibited.
[0171]
[Table 1]
Figure 0003650739
[0172]
[Table 2]
Figure 0003650739
[0173]
【The invention's effect】
As can be easily understood from the above description, the sliding body of the present invention can greatly improve the lubricity without impairing the inherent characteristics of silicon carbide such as wear resistance and hardness. It can be suitably used as a seal ring for a seal, a bearing member, or the like.
[0174]
Moreover, according to the manufacturing method of this invention, this sliding body can be manufactured easily.
[0175]
In addition, according to the mechanical seal of the present invention, it is possible to exert a good sealing function under any sealing condition by configuring both sealing rings or one of them with the above sliding body according to the sealing conditions. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a photomicrograph showing a mirror surface of a sliding body A1 magnified 100 times.
FIG. 2 is a photomicrograph showing the mirror surface of the sliding body A8 magnified 100 times.
FIG. 3 is a photomicrograph showing the mirror surface of the sliding body A13 magnified 100 times.
FIG. 4 is a photomicrograph showing the mirror surface of the sliding body B3 magnified 100 times.
FIG. 5 is a photomicrograph showing the mirror surface of the sliding body B6 magnified 100 times.
FIG. 6 is a photomicrograph showing the mirror surface of the sliding body B9 magnified 100 times.
FIG. 7 is a photomicrograph showing the mirror surface of the sliding body B10 magnified 100 times.
FIG. 8 is a longitudinal sectional side view showing an example of an end face contact type mechanical seal.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixed ring, 1a ... Sealing end surface of fixed ring, 3 ... Rotary ring (sliding body), 3a ... Sealing end surface of rotary ring.

Claims (7)

微細な固体潤滑材が密集した状態で炭化珪素粒子と配合する複合炭化珪素組織が、独立して、炭化珪素粒子同士が結合する緻密な単一炭化珪素組織中に分散する複合炭化珪素焼結材で構成されていることを特徴とする摺動体。A composite silicon carbide sintered material in which a composite silicon carbide structure mixed with silicon carbide particles in a state where fine solid lubricants are densely dispersed is dispersed independently in a dense single silicon carbide structure in which silicon carbide particles are bonded to each other. A sliding body characterized by comprising: 複合炭化珪素組織における固体潤滑材の含有率が10〜50%であることを特徴とする、請求項1に記載する摺動体。The sliding body according to claim 1, wherein the content of the solid lubricant in the composite silicon carbide structure is 10 to 50%. 複合炭化珪素組織をなす部分の径が20〜50μmであることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載する摺動体。The sliding body according to claim 1 or 2, wherein a diameter of a portion forming the composite silicon carbide structure is 20 to 50 µm. 複合炭化珪素焼結材における固体潤滑材の含有率が2〜25%であることを特徴とする、請求項1、請求項2又は請求項3に記載する摺動体。4. The sliding body according to claim 1, wherein the content of the solid lubricant in the composite silicon carbide sintered material is 2 to 25%. 微細な固体潤滑材が混合分散する複合炭化珪素焼結原料を造粒してなる予備造粒材を、固体潤滑材を含有しない単一炭化珪素焼結原料と混合して、その混合スラリを造粒して得られる本造粒材を所定形状に加圧成形し、その加圧成形体を焼成処理することにより、固体潤滑材粒子が密集した状態で炭化珪素粒子と結合する複合炭化珪素組織が、独立して、炭化珪素同士が結合する緻密な単一炭化珪素組織中に分散する複合炭化珪素焼結材を得るようにしたことを特徴とする摺動体の製造方法。A pre-granulated material obtained by granulating a composite silicon carbide sintered raw material in which fine solid lubricant is mixed and dispersed is mixed with a single silicon carbide sintered raw material not containing a solid lubricant to produce a mixed slurry. The present granulated material obtained by granulation is pressure-molded into a predetermined shape, and the pressure-molded body is fired to form a composite silicon carbide structure that is bonded to silicon carbide particles in a state where solid lubricant particles are densely packed. A method for producing a sliding body, characterized in that, independently, a composite silicon carbide sintered material dispersed in a dense single silicon carbide structure in which silicon carbide bonds to each other is obtained. 予備造粒材を調整するために複合炭化珪素焼結原料に含有されるポリマ助剤が、単一炭化珪素焼結原料に含有される溶剤に溶解しないものであることを特徴とする、請求項5に記載する摺動体の製造方法。The polymer auxiliary contained in the composite silicon carbide sintered raw material for adjusting the pre-granulated material is not dissolved in the solvent contained in the single silicon carbide sintered raw material. 5. A method for producing a sliding body according to 5. 2つの密封環が相対回転摺接するように構成されたメカニカルシールにおいて、少なくとも一方の密封環を請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4に記載する摺動体で構成したことを特徴とするメカニカルシール。In the mechanical seal configured such that the two sealing rings are in sliding contact with each other, at least one of the sealing rings is configured by the sliding body according to claim 1, claim 2, claim 3 or claim 4. And mechanical seal.
JP2001066907A 2001-03-09 2001-03-09 SLIDING BODY, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MECHANICAL SEAL Expired - Fee Related JP3650739B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001066907A JP3650739B2 (en) 2001-03-09 2001-03-09 SLIDING BODY, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MECHANICAL SEAL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001066907A JP3650739B2 (en) 2001-03-09 2001-03-09 SLIDING BODY, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MECHANICAL SEAL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002265271A JP2002265271A (en) 2002-09-18
JP3650739B2 true JP3650739B2 (en) 2005-05-25

Family

ID=18925335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001066907A Expired - Fee Related JP3650739B2 (en) 2001-03-09 2001-03-09 SLIDING BODY, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MECHANICAL SEAL

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3650739B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6953760B2 (en) * 2003-06-04 2005-10-11 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Ceramic component containing inclusions
EP1988067B1 (en) * 2006-02-24 2017-08-30 Hitachi Chemical Company, Ltd. Sintered ceramic, slide part therefrom, and process for producing sintered ceramic
US8695634B2 (en) 2008-12-25 2014-04-15 Kyocera Corporation Sliding part, mechanical seal, faucet valve, and rolling support device each including the sliding part
CN106866149B (en) * 2017-03-14 2019-08-02 株洲湘火炬火花塞有限责任公司 A kind of preparation method of carborundum based material mechanical seal slide unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002265271A (en) 2002-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4997192A (en) Mechanical seal using pore-dispersed material, and pore-dispersed cemented carbide and method for manufacturing same
EP1873429B1 (en) Mechanical seal device, sliding part, and method of producing the sliding part
US5538649A (en) Carbon composite mateiral for tribological applications
US6398991B1 (en) Processes for making a silicon carbide composition
JP3650739B2 (en) SLIDING BODY, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MECHANICAL SEAL
JP4998458B2 (en) Ceramic sintered body, sliding component using the same, and method for producing ceramic sintered body
JP3517711B2 (en) Seal ring for mechanical seal and mechanical seal using the same
JP4002406B2 (en) Slider and mechanical seal
JP3999468B2 (en) SLIDING BODY, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MECHANICAL SEAL
JP4030426B2 (en) Sliding member for sealing and manufacturing method thereof
JP3607778B2 (en) Carbon sliding material
EP0705805B1 (en) Sintered body of silicon nitride for use as sliding member
JPS59131577A (en) Silicon carbide material and manufacture
JP3764089B2 (en) Composite SiC sliding member, sealing ring for mechanical seal, mechanical seal, and method for manufacturing composite SiC sliding member
JPH09165632A (en) Sintered titanium-graphite composite material having improved abrasion resistance and low frictional property and its production
JP2543093B2 (en) Sliding parts for seals
JPH0277551A (en) Sintered apex seal material
JPS63265850A (en) Self-lubricative composite ceramics material and its production
JP2752417B2 (en) Preparation of Alumina-Molybdenum Disulfide Composite
JP2836866B2 (en) Ceramic-SiC-molybdenum disulfide-based composite material and its sliding parts
JPH11278937A (en) Tungsten carbide/carbon composite material and slide member
JPH0357064B2 (en)
JPH01320254A (en) Ceramic-carbon based composite material and its production
JPH0612130B2 (en) Roller bearing cage for high temperature
JPS61251586A (en) Sliding material of ceramic composite body

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041201

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: 20050209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3650739

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080225

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100225

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100225

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120225

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120225

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130225

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees