JPH0244914B2 - - Google Patents
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- JPH0244914B2 JPH0244914B2 JP61003936A JP393686A JPH0244914B2 JP H0244914 B2 JPH0244914 B2 JP H0244914B2 JP 61003936 A JP61003936 A JP 61003936A JP 393686 A JP393686 A JP 393686A JP H0244914 B2 JPH0244914 B2 JP H0244914B2
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
「産業上の利用分野」
この発明は、アルミニウム陽極酸化皮膜形成物
品、アリミニウム粉末焼結体、銅・鉄合金粉末焼
結体や、マイクロクラツクメツキを施した物品等
の無機多孔質体の表面強化法に関するものであ
り、さらに詳しくは機械摺動部や、腐食作用が生
じる異種金属との接触を受ける個所などの摩耗、
腐食の生じやすい環境で使用される上記無機多孔
質体の表面潤滑性、耐磨耗性、耐食性の向上を目
的とした表面強化法に関するものである。 「従来技術およびその問題点」 従来、上記のように使用される無機多孔質体に
おいては、その表面の微細孔にMoS2、WS2、
BN、グラフアイト、テフロンなどの微小粒子を
単独あるいは有機バインダーと混合して機械的
に、あるいは電気化学的に含浸、吸着させ、その
後、バインダー類の養生などを行なつて潤滑粒子
を分散させつつ、バインダーによる皮膜を形成
し、それによつて摩擦係数の低減とともに、接触
腐食などによる腐食電流を防止させている。 ところで、上記無機多孔質体の微細孔径と上記
潤滑物質の大きさが異なり、充分に微細孔内に含
浸しきれないのが実状である。このため、バイン
ダーが養生されても、多孔質表面に対するこれら
含浸吸着層の密度、強度が必ずしも強いとは言え
ず、また、表面に含浸吸着膜を形成するタイプで
あるため、機械部品として長時間継続使用する
と、この吸着膜は磨耗と同時に消滅してしまい、
その後は未処理の場合と同様に磨耗や腐食が増大
してしまうという欠点がある。 このように、従来の無機多孔質体の表面強化法
の問題点は、無機多孔質体の微細孔より潤滑粒子
がはるかに大きいため、有機、無機バインダーを
介しても総ての微細孔の中に充分な量を含浸しき
れず、そのため、バインダーの密着力も不安定と
なり、無機多孔質体は機械部品として使用されて
いるうちに磨耗を受け、早晩、その潤滑粒子含浸
層や吸着物質は剥離、消滅してしまう点にある。 「問題点を解決するための手段」 これに対し、本発明では、どのような微細孔内
にも潤滑性、耐磨耗性物質が含浸され、同時に微
細孔内で腐食電流を完全に遮断できるポリマー状
物質を形成させるために、MoS2、BNなどの潤
滑性物質となりうる構成成分を含有するとともに
ポリマー被膜形成能を有する有機金属化合物を含
浸吸着物質として使用したものである。 本発明で使用する有機金属化合物としては、 Mo2C16H16O4S2、 SeC4H10S2、 PbC4H12Se、 PbC9H14Se、 PbC8H20S、 PbC12H10S、 PbC12H20、 PbC19H18S、 PbC20H18OS、 PbC12H10S、 BC6H16N、 BC4H12Nなどを挙げること
ができる。 これらの有機金属化合物の含浸吸着方法として
は、次のような２つの方法のどちらかにより行な
う。 (i) まず、無機多孔質体をパークロロエチレン、
トリクロロエチレンなどの有機溶剤で脱脂、清
浄する。次いで、この無機多孔質体を上記有機
金属化合物を溶解した水溶液に浸透する。これ
により無機多孔質体の孔中に潤滑性物質とから
なりうる成分を含む有機金属化合物を含浸させ
ることができる。続いで、その無機多孔質体が
耐熱性を有する時は加熱処理して上記有機金属
化合物のポリマー化を促進させる。 (ii) まず、無機多孔質体をパークロロエチレン、
トリクロロエチレンなどの有機溶剤で脱脂、清
浄する。次いで、上記有機金属化合物を溶解し
た水溶液を電解質として用意する。この水溶液
の濃度は１容量％〜50容量％が望ましい。ま
た、この水溶液にはメタノール、エタノール、
メチルエチルケトンや界面活性剤を添加する
と、水溶液の表面張力が低下し、溶質の浸透性
が向上する効果がある。電解浴のPHは3.0〜
10.0の間に調節することが必要である。このPH
調節には、無機質、有機質、これらの塩類ある
いは塩基を添加して行なう。次いで脱脂、洗浄
した無機多孔質体を連続あるいは断続であつて
もよいが、陽極となるように電源に接続して電
解する。対極は適当な導電材料を用いる。電解
液の温度は０℃〜50℃の範囲である。直流電解
では、電流密度10ｍＡ／ｄm2〜1A／ｄm2、電
解時間１分〜１時間が好ましい電解条件であ
る。このようにして上記有機金属化合物が無機
多孔質体の孔中に含浸される。電解が終了した
ら、被電解処理物を水洗、乾燥する。その後、
無機多孔質体に耐熱性があるときには、加熱処
理を施す。加熱処理は電解により無機多孔質体
の孔中に含浸させた有機金属をポリマー化し、
有機金属皮膜の強度向上を図るものである。加
熱温度は70℃〜200℃までが好適である。また、
加熱雰囲気は、大気中加熱でもよいが、金属酸
化物の生成を防止するために空気、特に酸素を
断つて加熱しても良く、その場合は、N2、He
のような不活性雰囲気で行なうことができる。 「作用」 上記したように、本発明方法は、潤滑性成分を
その構造体中に含む有機金属化合物を溶媒に溶か
して無機多孔質体表面に浸潰または電着により含
浸し、含浸後に加熱して含浸有機金属化合物のポ
リマー化を促進させることによつて、無機多孔質
体を従来の塗装や含浸では不可能であつた非常に
薄い有機金属化合物のポリマー化皮膜で覆い、潤
滑性成分を均一にミクロに分散配置することがで
きるものなので、表面被覆された無機多孔質体
は、自己潤滑性多孔質体として作用し、その表面
のポリマー化された薄膜が接触腐食を主体とする
腐食電流を完全にカツトできる。 実施例 １ 2Sアルミニウム材に30μｍの硫酸硬質アルマイ
トを生成し、これを試片とした。Mo、Ｓを含む
有機金属化合物Mo2C16O4S2（Di−π−
cyclopentadienyl−μ−methylsulfido−tetra−
dimolybdenum）の25％volをエタノール液に溶
解させ、充分に溶解後、前記硫酸硬質アルマイト
を１つは、(a)そのままにこの溶解液に浸潰含浸さ
せ、別の１つは、(b)アルマイトを陽極として
30mA／ｄm2の定電流通電を行ない、この有機金
属化合物の溶解液を上記アルマイトの微細孔に電
着含浸させた。その後、これらを(イ)風乾のまま、
(ロ)130℃×1hrの加熱を行なつた。 実施例 ２ ADC−12のアルミニウム材に20μｍの硫酸硬質
アルマイトを生成し、これを試片とした。Pb、
Ｓを含む有機金属化合物PbC8H20S
（Trimethylmethyselenolead）の15％volをエタ
ノールに溶解し、上記硬質アルマイトを１つは、
(a)そのままこの溶解液に浸潰含浸させ、別の１つ
は、(b)アルマイトを陽極として20ｍＡ／ｄm2の定
電流通電を行ない、この有機金属化合物の溶解液
を上記アルマイトの微細孔に電着含浸させた。そ
の後、これらを(イ)風乾のまま、(ロ)150℃〜1hrの加
熱を行なつた。 実施例 ３ 52Sのアルミニウム材に50μｍの硫酸硬質アル
マイトを生成し、これを試片とした。Ｂ、Ｎを含
む有機金属化合物BC6H16N（Diethylborane）の
30％volをエタノールに溶解し、上記硬質アルマ
イトを１つは、(a)そのままこの溶解液に浸潰含浸
させ、別の１つは、(b)アルマイトを陽極として30
ｍＡ／ｄm2の定電流通電を行ない、この有機金属
化合物の溶解液を上記アルマイトの微細孔に電着
含浸させた。その後、これらを(イ)風乾のまま、(ロ)
170℃×1hrの加熱を行なつた。 実施例 ４ 100〜325メツシユの粒径物を90wt％を有する
アトマイズアルミニウム粉を5tonプレスで圧縮成
形し、これを600℃で焼結した後、切り出し、試
片とした。一方、Mo、Ｓ、を含む有機金属化合
物Mo2C16H16O4S2の15％volをエタノールに溶解
し、これに上記アルミニウム焼結体試片を１つ
は、(a)そのままこの溶解液に浸潰含浸させ、別の
１つは、(b)50ｍＡ／ｄm2で陽極電解を行ない、こ
の有機金属化合物の溶解液を上記焼結体の微細孔
に電着含浸させた。その後、これらを(イ)風乾のま
ま、(ロ)130℃×1hrの加熱を行なつた。 上記実施例１〜４について、各々有機金属化合
物を含浸させない試片をＡ、浸潰含浸した試片を
Ｂ、電着含浸した試片をＣとし、下記〜の特
性評価を行つた。 ；100×100mm試片に対して、テイバー摩耗試験
機によりCS−17ホイールを相手に、500ｇウエ
イトで１万回の磨耗を施した時の磨耗量（mg）。 ；傾斜式静摩擦係数測定器による静摩擦係数。 ；50×50mmの試片平面上に同面積のSUS304を
プラスチツクボルトで密着し、10％の食塩水中
（50℃）で1000hr、接触腐食させた時の試片側
の腐食減量（mg）。 その結果は、次頁の表のようであつた。表から
明らかなように、本発明方法により表面強化した
無機多孔質体は磨耗減量、静摩擦係数、電触減量
ともに大幅に減少しており、本発明方法の良好で
あることを確認できた。
品、アリミニウム粉末焼結体、銅・鉄合金粉末焼
結体や、マイクロクラツクメツキを施した物品等
の無機多孔質体の表面強化法に関するものであ
り、さらに詳しくは機械摺動部や、腐食作用が生
じる異種金属との接触を受ける個所などの摩耗、
腐食の生じやすい環境で使用される上記無機多孔
質体の表面潤滑性、耐磨耗性、耐食性の向上を目
的とした表面強化法に関するものである。 「従来技術およびその問題点」 従来、上記のように使用される無機多孔質体に
おいては、その表面の微細孔にMoS2、WS2、
BN、グラフアイト、テフロンなどの微小粒子を
単独あるいは有機バインダーと混合して機械的
に、あるいは電気化学的に含浸、吸着させ、その
後、バインダー類の養生などを行なつて潤滑粒子
を分散させつつ、バインダーによる皮膜を形成
し、それによつて摩擦係数の低減とともに、接触
腐食などによる腐食電流を防止させている。 ところで、上記無機多孔質体の微細孔径と上記
潤滑物質の大きさが異なり、充分に微細孔内に含
浸しきれないのが実状である。このため、バイン
ダーが養生されても、多孔質表面に対するこれら
含浸吸着層の密度、強度が必ずしも強いとは言え
ず、また、表面に含浸吸着膜を形成するタイプで
あるため、機械部品として長時間継続使用する
と、この吸着膜は磨耗と同時に消滅してしまい、
その後は未処理の場合と同様に磨耗や腐食が増大
してしまうという欠点がある。 このように、従来の無機多孔質体の表面強化法
の問題点は、無機多孔質体の微細孔より潤滑粒子
がはるかに大きいため、有機、無機バインダーを
介しても総ての微細孔の中に充分な量を含浸しき
れず、そのため、バインダーの密着力も不安定と
なり、無機多孔質体は機械部品として使用されて
いるうちに磨耗を受け、早晩、その潤滑粒子含浸
層や吸着物質は剥離、消滅してしまう点にある。 「問題点を解決するための手段」 これに対し、本発明では、どのような微細孔内
にも潤滑性、耐磨耗性物質が含浸され、同時に微
細孔内で腐食電流を完全に遮断できるポリマー状
物質を形成させるために、MoS2、BNなどの潤
滑性物質となりうる構成成分を含有するとともに
ポリマー被膜形成能を有する有機金属化合物を含
浸吸着物質として使用したものである。 本発明で使用する有機金属化合物としては、 Mo2C16H16O4S2、 SeC4H10S2、 PbC4H12Se、 PbC9H14Se、 PbC8H20S、 PbC12H10S、 PbC12H20、 PbC19H18S、 PbC20H18OS、 PbC12H10S、 BC6H16N、 BC4H12Nなどを挙げること
ができる。 これらの有機金属化合物の含浸吸着方法として
は、次のような２つの方法のどちらかにより行な
う。 (i) まず、無機多孔質体をパークロロエチレン、
トリクロロエチレンなどの有機溶剤で脱脂、清
浄する。次いで、この無機多孔質体を上記有機
金属化合物を溶解した水溶液に浸透する。これ
により無機多孔質体の孔中に潤滑性物質とから
なりうる成分を含む有機金属化合物を含浸させ
ることができる。続いで、その無機多孔質体が
耐熱性を有する時は加熱処理して上記有機金属
化合物のポリマー化を促進させる。 (ii) まず、無機多孔質体をパークロロエチレン、
トリクロロエチレンなどの有機溶剤で脱脂、清
浄する。次いで、上記有機金属化合物を溶解し
た水溶液を電解質として用意する。この水溶液
の濃度は１容量％〜50容量％が望ましい。ま
た、この水溶液にはメタノール、エタノール、
メチルエチルケトンや界面活性剤を添加する
と、水溶液の表面張力が低下し、溶質の浸透性
が向上する効果がある。電解浴のPHは3.0〜
10.0の間に調節することが必要である。このPH
調節には、無機質、有機質、これらの塩類ある
いは塩基を添加して行なう。次いで脱脂、洗浄
した無機多孔質体を連続あるいは断続であつて
もよいが、陽極となるように電源に接続して電
解する。対極は適当な導電材料を用いる。電解
液の温度は０℃〜50℃の範囲である。直流電解
では、電流密度10ｍＡ／ｄm2〜1A／ｄm2、電
解時間１分〜１時間が好ましい電解条件であ
る。このようにして上記有機金属化合物が無機
多孔質体の孔中に含浸される。電解が終了した
ら、被電解処理物を水洗、乾燥する。その後、
無機多孔質体に耐熱性があるときには、加熱処
理を施す。加熱処理は電解により無機多孔質体
の孔中に含浸させた有機金属をポリマー化し、
有機金属皮膜の強度向上を図るものである。加
熱温度は70℃〜200℃までが好適である。また、
加熱雰囲気は、大気中加熱でもよいが、金属酸
化物の生成を防止するために空気、特に酸素を
断つて加熱しても良く、その場合は、N2、He
のような不活性雰囲気で行なうことができる。 「作用」 上記したように、本発明方法は、潤滑性成分を
その構造体中に含む有機金属化合物を溶媒に溶か
して無機多孔質体表面に浸潰または電着により含
浸し、含浸後に加熱して含浸有機金属化合物のポ
リマー化を促進させることによつて、無機多孔質
体を従来の塗装や含浸では不可能であつた非常に
薄い有機金属化合物のポリマー化皮膜で覆い、潤
滑性成分を均一にミクロに分散配置することがで
きるものなので、表面被覆された無機多孔質体
は、自己潤滑性多孔質体として作用し、その表面
のポリマー化された薄膜が接触腐食を主体とする
腐食電流を完全にカツトできる。 実施例 １ 2Sアルミニウム材に30μｍの硫酸硬質アルマイ
トを生成し、これを試片とした。Mo、Ｓを含む
有機金属化合物Mo2C16O4S2（Di−π−
cyclopentadienyl−μ−methylsulfido−tetra−
dimolybdenum）の25％volをエタノール液に溶
解させ、充分に溶解後、前記硫酸硬質アルマイト
を１つは、(a)そのままにこの溶解液に浸潰含浸さ
せ、別の１つは、(b)アルマイトを陽極として
30mA／ｄm2の定電流通電を行ない、この有機金
属化合物の溶解液を上記アルマイトの微細孔に電
着含浸させた。その後、これらを(イ)風乾のまま、
(ロ)130℃×1hrの加熱を行なつた。 実施例 ２ ADC−12のアルミニウム材に20μｍの硫酸硬質
アルマイトを生成し、これを試片とした。Pb、
Ｓを含む有機金属化合物PbC8H20S
（Trimethylmethyselenolead）の15％volをエタ
ノールに溶解し、上記硬質アルマイトを１つは、
(a)そのままこの溶解液に浸潰含浸させ、別の１つ
は、(b)アルマイトを陽極として20ｍＡ／ｄm2の定
電流通電を行ない、この有機金属化合物の溶解液
を上記アルマイトの微細孔に電着含浸させた。そ
の後、これらを(イ)風乾のまま、(ロ)150℃〜1hrの加
熱を行なつた。 実施例 ３ 52Sのアルミニウム材に50μｍの硫酸硬質アル
マイトを生成し、これを試片とした。Ｂ、Ｎを含
む有機金属化合物BC6H16N（Diethylborane）の
30％volをエタノールに溶解し、上記硬質アルマ
イトを１つは、(a)そのままこの溶解液に浸潰含浸
させ、別の１つは、(b)アルマイトを陽極として30
ｍＡ／ｄm2の定電流通電を行ない、この有機金属
化合物の溶解液を上記アルマイトの微細孔に電着
含浸させた。その後、これらを(イ)風乾のまま、(ロ)
170℃×1hrの加熱を行なつた。 実施例 ４ 100〜325メツシユの粒径物を90wt％を有する
アトマイズアルミニウム粉を5tonプレスで圧縮成
形し、これを600℃で焼結した後、切り出し、試
片とした。一方、Mo、Ｓ、を含む有機金属化合
物Mo2C16H16O4S2の15％volをエタノールに溶解
し、これに上記アルミニウム焼結体試片を１つ
は、(a)そのままこの溶解液に浸潰含浸させ、別の
１つは、(b)50ｍＡ／ｄm2で陽極電解を行ない、こ
の有機金属化合物の溶解液を上記焼結体の微細孔
に電着含浸させた。その後、これらを(イ)風乾のま
ま、(ロ)130℃×1hrの加熱を行なつた。 上記実施例１〜４について、各々有機金属化合
物を含浸させない試片をＡ、浸潰含浸した試片を
Ｂ、電着含浸した試片をＣとし、下記〜の特
性評価を行つた。 ；100×100mm試片に対して、テイバー摩耗試験
機によりCS−17ホイールを相手に、500ｇウエ
イトで１万回の磨耗を施した時の磨耗量（mg）。 ；傾斜式静摩擦係数測定器による静摩擦係数。 ；50×50mmの試片平面上に同面積のSUS304を
プラスチツクボルトで密着し、10％の食塩水中
（50℃）で1000hr、接触腐食させた時の試片側
の腐食減量（mg）。 その結果は、次頁の表のようであつた。表から
明らかなように、本発明方法により表面強化した
無機多孔質体は磨耗減量、静摩擦係数、電触減量
ともに大幅に減少しており、本発明方法の良好で
あることを確認できた。
【表】
「発明の効果」
以上説明したように、本発明方法は、潤滑性物
質となりうる構成成分を含有するとともにポリマ
ー被膜形成能を有する有機金属化合物を無機多孔
質体表面に浸潰または電着により含浸し、含浸後
に加熱して含浸有機金属化合物のポリマー化を促
進させることによつて、無機多孔質体を従来の塗
装や含浸では不可能であつた非常に薄い有機金属
化合物のポリマー化皮膜で覆い、潤滑性成分を均
一にミクロに分散配置することができるものなの
で、表面被覆された無機多孔質体は、自己潤滑性
多孔質体として作用し、その表面のポリマー化さ
れた薄膜が接触腐食を主体とする腐食電流を完全
にカツトできる。従つて、本発明は、耐磨耗性、
耐腐食性を要する機械部品として使用される無機
多孔質体において、耐磨耗性の向上、電蝕防止に
大いに役立つこととなり、本発明方法により表面
強化された無機多孔質体は、過酷な耐磨耗性、耐
食性を要する材料としてたいへん実用価値の高い
ものとなる。
質となりうる構成成分を含有するとともにポリマ
ー被膜形成能を有する有機金属化合物を無機多孔
質体表面に浸潰または電着により含浸し、含浸後
に加熱して含浸有機金属化合物のポリマー化を促
進させることによつて、無機多孔質体を従来の塗
装や含浸では不可能であつた非常に薄い有機金属
化合物のポリマー化皮膜で覆い、潤滑性成分を均
一にミクロに分散配置することができるものなの
で、表面被覆された無機多孔質体は、自己潤滑性
多孔質体として作用し、その表面のポリマー化さ
れた薄膜が接触腐食を主体とする腐食電流を完全
にカツトできる。従つて、本発明は、耐磨耗性、
耐腐食性を要する機械部品として使用される無機
多孔質体において、耐磨耗性の向上、電蝕防止に
大いに役立つこととなり、本発明方法により表面
強化された無機多孔質体は、過酷な耐磨耗性、耐
食性を要する材料としてたいへん実用価値の高い
ものとなる。
Claims (1)
- １ 表面に微細孔を有する無機多孔質体の表面
に、潤滑性物質となりうる構成成分を含有すると
ともにポリマー被膜形成能を有する有機金属化合
物を含浸、吸着させたのち、加熱処理を施し該有
機金属化合物をポリマー化することを特徴とする
無機多孔質体の表面強化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP393686A JPS62161992A (ja) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | 無機多孔質体の表面強化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP393686A JPS62161992A (ja) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | 無機多孔質体の表面強化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62161992A JPS62161992A (ja) | 1987-07-17 |
| JPH0244914B2 true JPH0244914B2 (ja) | 1990-10-05 |
Family
ID=11571020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP393686A Granted JPS62161992A (ja) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | 無機多孔質体の表面強化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62161992A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0428898A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-01-31 | Yokoyama Hyomen Kogyo Kk | 陽極酸化皮膜を有する物品及びその製造方法 |
| JP5108315B2 (ja) | 2007-02-01 | 2012-12-26 | 昭和シェル石油株式会社 | 有機モリブデン化合物よりなる摩擦調整剤およびそれを含む潤滑組成物 |
| JP5108317B2 (ja) | 2007-02-01 | 2012-12-26 | 昭和シェル石油株式会社 | アルキルキサントゲン酸モリブデン、それよりなる摩擦調整剤およびそれを含む潤滑組成物 |
| JP5108319B2 (ja) * | 2007-02-01 | 2012-12-26 | 昭和シェル石油株式会社 | 有機モリブデン化合物よりなる摩擦調整剤およびそれを含む潤滑組成物 |
| JP5108318B2 (ja) | 2007-02-01 | 2012-12-26 | 昭和シェル石油株式会社 | 新規な有機モリブデン化合物 |
| JP4868466B2 (ja) * | 2008-06-18 | 2012-02-01 | 三谷 稔 | アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法及びその表面処理方法により処理されたアルミニウム又はその合金製品 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58217699A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-17 | Pilot Precision Co Ltd | 潤滑性を有するａ１のアノ−ド皮膜 |
-
1986
- 1986-01-11 JP JP393686A patent/JPS62161992A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58217699A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-17 | Pilot Precision Co Ltd | 潤滑性を有するａ１のアノ−ド皮膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62161992A (ja) | 1987-07-17 |
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