JPH06279153A - Sliding member - Google Patents

Sliding member

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JPH06279153A
JPH06279153A JP6832793A JP6832793A JPH06279153A JP H06279153 A JPH06279153 A JP H06279153A JP 6832793 A JP6832793 A JP 6832793A JP 6832793 A JP6832793 A JP 6832793A JP H06279153 A JPH06279153 A JP H06279153A
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Japan
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sliding
sliding surface
ceramics
sliding member
atmosphere
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JP6832793A
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Japanese (ja)
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Kaoru Murabe
馨 村部
Osamu Komura
修 小村
Chihiro Kawai
千尋 河合
Tetsuya Katayama
哲也 片山
Akira Yamakawa
晃 山川
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
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    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
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    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00344Materials with friction-reduced moving parts, e.g. ceramics lubricated by impregnation with carbon
    • C04B2111/00353Sliding parts

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Abstract

PURPOSE:To provide a sliding member hardly causing seizing or abnormal wear even in an atmosphere of fluorocarbon free from chlorine. CONSTITUTION:This sliding member with a sliding face disposed in an atmosphere of a fluorine-contg. cooling medium contains ceramics and the sliding face has a carbon-based film formed on the surface of the ceramics. The center line average surface roughness Ra of the sliding face is <=1.0mum.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、摺動部材に関し、特
に冷却媒体の雰囲気中で使用される摺動部材に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sliding member, and more particularly to a sliding member used in an atmosphere of a cooling medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、冷蔵庫、冷凍機、カーエアコンな
どのコンプレッサの摺動部に滑り軸受体等の摺動部品が
組込まれている。この場合、軸受体の摺動部は冷却媒体
の中に置かれている。冷却媒体としては、フルオロカー
ボン(以下、フロンと称する)の1種であるクロロフル
オロカーボン(CFC)が用いられてきた。特に、この
クロロフルオロカーボンの中でも冷却媒体として代表的
なものは、CFC12である。このCFC12の分子中
には、塩素(Cl)が含まれている。この塩素は、摺動
面における摺動部材の凝着や反応を防止する。すなわ
ち、塩素は、極圧添加剤として、摺動面間での焼付きな
どを防止する。したがって、この塩素を含むCFC12
自体が非常に有効な潤滑剤としての役割を果たす。この
ため、CFC12などの塩素を含むフロン雰囲気下で
は、摺動部材の摺動部が焼付いたり、異常摩耗が起こり
難い。このことから、従来、冷蔵庫のコンプレッサなど
の冷却媒体の雰囲気中で使用される摺動部には鋳鉄など
の金属部材が用いられてきた。上記のように、塩素を含
むフロン雰囲気下においては、摺動部に鋳鉄などの金属
部材を用いても、摺動部の焼付きや異常摩耗が生じるこ
とはなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, sliding parts such as sliding bearings have been incorporated in sliding parts of compressors such as refrigerators, refrigerators and car air conditioners. In this case, the sliding part of the bearing body is placed in the cooling medium. As the cooling medium, chlorofluorocarbon (CFC), which is one type of fluorocarbon (hereinafter referred to as CFC), has been used. Among these chlorofluorocarbons, CFC12 is a typical cooling medium. Chlorine (Cl) is contained in the molecule of this CFC12. This chlorine prevents adhesion and reaction of the sliding member on the sliding surface. That is, chlorine, as an extreme pressure additive, prevents seizure between sliding surfaces. Therefore, CFC12 containing this chlorine
It itself acts as a very effective lubricant. Therefore, in a fluorocarbon atmosphere such as CFC12, the sliding portion of the sliding member is unlikely to be seized or abnormally worn. For this reason, conventionally, a metallic member such as cast iron has been used for a sliding portion used in an atmosphere of a cooling medium such as a refrigerator compressor. As described above, in a fluorocarbon atmosphere containing chlorine, seizure or abnormal wear of the sliding portion did not occur even if a metal member such as cast iron was used for the sliding portion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
成層圏におけるオゾン層破壊の問題から、CFC12に
代表されるクロロフルオロカーボンの使用が規制される
こととなった。これは、クロロフルオロカーボンに含ま
れる塩素がオゾン層を破壊する一因となっているためで
ある。このクロロフルオロカーボンの代替品として、た
とえば分子中に塩素を含まないHFC134aなどが有
望視されている。このように、塩素を含まないフロンを
冷却媒体として使用する検討が進められている。しか
し、塩素を含まないフロンでは、塩素による潤滑効果を
期待することはできない。このため、コンプレッサなど
の摺動部に用いられている鋳鉄などの金属同士が焼付
く、あるいは異常摩耗を起こすといった問題が発生して
いる。
However, in recent years,
Due to the problem of ozone depletion in the stratosphere, the use of chlorofluorocarbons represented by CFC12 has been regulated. This is because chlorine contained in chlorofluorocarbon is one of the causes of destroying the ozone layer. As a substitute for this chlorofluorocarbon, for example, HFC134a, which does not contain chlorine in its molecule, is considered promising. In this way, studies are underway to use chlorofluorocarbon-free fluorocarbon as a cooling medium. However, with CFCs that do not contain chlorine, the lubricating effect of chlorine cannot be expected. Therefore, there is a problem that metals such as cast iron used for sliding parts of compressors are seized with each other or abnormal wear occurs.

【0004】本発明は、上述のような問題点を解決する
ためになされたものであり、塩素を含まないフロンの雰
囲気中においても焼付きや異常摩耗の生じ難い摺動部材
を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a sliding member which is unlikely to cause seizure or abnormal wear even in a fluorocarbon atmosphere containing no chlorine. To aim.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明に従った摺動部
材は、フッ素を含む冷却媒体の雰囲気中に置かれる摺動
面を備えた摺動部材であって、摺動部材がセラミックス
を含み、摺動面がセラミックスの表面上に形成されたカ
ーボンを主成分とする膜を有する。
A sliding member according to the present invention is a sliding member having a sliding surface placed in an atmosphere of a cooling medium containing fluorine, the sliding member including ceramics. The sliding surface has a film containing carbon as a main component formed on the surface of the ceramic.

【0006】この発明の好ましい実施例によれば、摺動
面が中心線平均粗さRaで1.0μm以下の表面粗さを
有する。さらに好ましくは、摺動面が中心線平均粗さR
aで0.1μm以下の表面粗さを有する。ここで、中心
線平均粗さRaは、JISB0601(ISO468)
で定義される。
According to a preferred embodiment of the present invention, the sliding surface has a center line average roughness Ra of 1.0 μm or less. More preferably, the sliding surface has a center line average roughness R
It has a surface roughness of 0.1 μm or less. Here, the center line average roughness Ra is JIS B0601 (ISO468)
Is defined by

【0007】[0007]

【発明の作用効果】本願発明者らは、鋭意検討した結
果、フッ素を含む冷却媒体の雰囲気中で使用される摺動
部材にセラミックスを含ませることが、焼付きや異常摩
耗を防止する上で非常に有効であることを見出した。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that the inclusion of ceramics in the sliding member used in the atmosphere of the cooling medium containing fluorine is effective in preventing seizure and abnormal wear. It was found to be very effective.

【0008】焼付きや異常摩耗を防止できる理由につい
ては以下のように考えられる。セラミックスは鋳鉄など
の金属材料に比較してヤング率が高く、かつ化学的な反
応性に乏しい。セラミックスは化学的な反応性に乏しい
ため、セラミックスを含む摺動部材の摺動面において化
学的な凝着などの反応が起こり難い。これにより、セラ
ミックスを含む摺動部材においては、化学的な凝着など
に起因する焼付きや異常摩耗を防止することができる。
したがって、塩素を含まないフロン等のフッ素を含む冷
却媒体の雰囲気中で使用された場合でも、セラミックス
を含む摺動部材は正常に作動する。
The reason why seizure and abnormal wear can be prevented is considered as follows. Ceramics have a higher Young's modulus and less chemical reactivity than metal materials such as cast iron. Since ceramics have poor chemical reactivity, reactions such as chemical adhesion hardly occur on the sliding surface of the sliding member containing ceramics. As a result, it is possible to prevent seizure and abnormal wear due to chemical adhesion or the like in the sliding member containing ceramics.
Therefore, even when used in an atmosphere of a cooling medium containing fluorine such as freon that does not contain chlorine, the sliding member containing ceramics operates normally.

【0009】なお、本発明におけるフッ素を含む冷却媒
体の雰囲気は、フロンのガスおよび液体の少なくともい
ずれかであればよい。さらに、本発明の冷却媒体は、ヒ
ドロフルオロカーボン(HFC)およびヒドロクロロフ
ルオロカーボン(HCFC)の少なくともいずれかであ
ればよい。
The atmosphere of the cooling medium containing fluorine in the present invention may be at least one of the fluorocarbon gas and the liquid. Furthermore, the cooling medium of the present invention may be at least one of hydrofluorocarbon (HFC) and hydrochlorofluorocarbon (HCFC).

【0010】ヒドロフルオロカーボンの代表的なものの
分子式は表1に示される。
The molecular formulas for representative hydrofluorocarbons are shown in Table 1.

【0011】[0011]

【表1】 [Table 1]

【0012】なお、本発明の摺動部材は、表1に示され
る以外のヒドロフルオロカーボンの雰囲気下においても
有効である。
The sliding member of the present invention is also effective under hydrofluorocarbon atmospheres other than those shown in Table 1.

【0013】また、ヒドロクロロフルオロカーボンの代
表的なものの分子式は表2に示される。
Further, the molecular formula of a typical hydrochlorofluorocarbon is shown in Table 2.

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】なお、本発明の摺動部材は、表2に示され
る以外のヒドロクロロフルオロカーボンの雰囲気下にお
いても有効である。
The sliding member of the present invention is also effective under hydrochlorofluorocarbon atmospheres other than those shown in Table 2.

【0016】本発明の摺動部材を構成するセラミックス
は酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、ケイ化物よりな
る群から選択された1種以上であることが好ましい。表
3、表4に代表的なモノリシックセラミックスとそれら
のセラミックスを用いた複合材料を示す。
The ceramic constituting the sliding member of the present invention is preferably at least one selected from the group consisting of oxides, carbides, nitrides, borides and silicides. Tables 3 and 4 show typical monolithic ceramics and composite materials using those ceramics.

【0017】[0017]

【表3】 [Table 3]

【0018】[0018]

【表4】 [Table 4]

【0019】なお、本発明の摺動部材を構成するセラミ
ックスとして、表3、表4に示されるもの以外のセラミ
ックスまたはそれらのセラミックスを用いた複合材料を
用いることも可能である。
It should be noted that ceramics other than those shown in Tables 3 and 4 or a composite material using these ceramics can be used as the ceramics constituting the sliding member of the present invention.

【0020】摺動部材は、互いに接触する一対の摺動面
を構成する一対の部材からなり、少なくとも一方の部材
がセラミックスを含んでいることが好ましい。この場
合、摺動部材を構成する一方の部材がセラミックスを含
む必要があるが、他方の部材は金属でもよく、同種また
は異種のセラミックス、炭素材料、テフロンなどの樹脂
などの材料から構成されてもよい。
The sliding member is composed of a pair of members forming a pair of sliding surfaces that are in contact with each other, and at least one member preferably contains ceramics. In this case, one member that constitutes the sliding member needs to include ceramics, but the other member may be metal, and may be composed of the same or different ceramics, carbon material, resin such as Teflon, or other material. Good.

【0021】さらに、本願発明者らは、摺動部材の摺動
面にカーボンを主成分とする膜を形成することにより、
摺動面が低い摩擦係数と高い耐摩耗性を示すことを見出
した。これは、カーボンの固体潤滑作用により、摩擦と
摩耗が低減されるからである。このように摺動面にカー
ボンを主成分とする膜を形成することにより、フッ素を
含む冷却媒体の雰囲気中においても機械的な摩擦現象を
より一層低減することが可能になる。
Further, the inventors of the present invention form a film containing carbon as a main component on the sliding surface of the sliding member,
It was found that the sliding surface exhibits a low friction coefficient and high wear resistance. This is because the solid lubricating action of carbon reduces friction and wear. By forming the film containing carbon as the main component on the sliding surface in this way, it becomes possible to further reduce the mechanical friction phenomenon even in the atmosphere of the cooling medium containing fluorine.

【0022】本願発明者らは、摺動面にカーボンを主成
分とする膜を形成した摺動部材の表面粗さと耐摩耗性と
の間に関係があることを見出した。これによると、本発
明のカーボンを主成分とする膜を形成した摺動部材の表
面粗さは1.0μmRa以下であることが好ましい。こ
れは、摺動面の表面粗さが1.0μmRaを越える場
合、摺動面の面圧によっては、一方の部材が他方の部材
の表面に形成したカーボンを主成分とする膜を傷付け、
あるいは異常摩耗を生じさせ、その結果、カーボンを主
成分とする膜による固体潤滑作用が十分得られなくなる
おそれがあるためである。
The inventors of the present application have found that there is a relationship between the surface roughness and wear resistance of a sliding member having a film containing carbon as the main component on the sliding surface. According to this, it is preferable that the surface roughness of the sliding member on which the film containing carbon as the main component of the present invention is formed is 1.0 μmRa or less. This is because when the surface roughness of the sliding surface exceeds 1.0 μmRa, one member may damage the carbon-based film formed on the surface of the other member depending on the surface pressure of the sliding surface.
Alternatively, abnormal wear may occur, and as a result, the solid lubricating action of the film containing carbon as a main component may not be sufficiently obtained.

【0023】また、本願発明者らは、本発明のカーボン
を主成分とする膜を形成した摺動部材の表面粗さを0.
1μmRa以下にすることにより、フッ素を含む冷却媒
体の雰囲気中で低い摩擦係数と優れた耐摩耗性を達成す
ることができることを見出した。これは、表面粗さを
0.1μmRa以下にすることにより、摺動面の凹凸を
さらに小さくすることができ、その結果、フッ素を含む
冷却媒体の雰囲気中においても機械的な摩擦現象をより
一層低減することができるためと考えられる。
Further, the inventors of the present invention set the surface roughness of the sliding member having the film containing carbon as the main component of the present invention to be 0.
It has been found that by setting the thickness to 1 μmRa or less, a low friction coefficient and excellent wear resistance can be achieved in the atmosphere of the cooling medium containing fluorine. This is because by setting the surface roughness to 0.1 μmRa or less, the unevenness of the sliding surface can be further reduced, and as a result, the mechanical friction phenomenon is further enhanced even in the atmosphere of the cooling medium containing fluorine. It is considered that this can be reduced.

【0024】本願発明者らは、本発明の摺動部材の一方
に遊離炭素を含む鋳鉄などの物質を採用することによ
り、摺動面にカーボンを主成分とする膜を摺動中に形成
する方法を見出した。これによれば、摺動の初期に遊離
炭素が脱落し、他方の摺動部材の摺動面にカーボン膜が
形成される。摺動面の表面粗さが1.0μmRaを越え
る場合には、カーボンを主成分とする膜の形成速度より
摩耗速度が大きくなり、膜は形成されない。これに対し
て、摺動面の表面粗さが1.0μmRa以下では、摩耗
が起こり難いため、カーボンを主成分とする膜が形成さ
れる。これによると、摺動部材を使用する前に、カーボ
ン、二硫化モリブデンなどの固体潤滑性を有する物質を
摺動面にコーティングしないで機械的な摩擦現象を抑制
することが可能となる。
The present inventors adopt a material such as cast iron containing free carbon in one of the sliding members of the present invention to form a film containing carbon as a main component on the sliding surface during sliding. I found a way. According to this, free carbon falls off at the initial stage of sliding, and a carbon film is formed on the sliding surface of the other sliding member. When the surface roughness of the sliding surface exceeds 1.0 μmRa, the abrasion rate becomes higher than the formation rate of the film containing carbon as the main component, and the film is not formed. On the other hand, when the surface roughness of the sliding surface is 1.0 μmRa or less, abrasion is unlikely to occur, so that a film containing carbon as a main component is formed. According to this, the mechanical friction phenomenon can be suppressed without coating the sliding surface with a substance having a solid lubricating property such as carbon or molybdenum disulfide before using the sliding member.

【0025】さらに、摺動面の表面粗さを0.5μmR
a以下にすることにより、フッ素を含む冷却媒体中にお
いて摺動中に摺動面にカーボンを主成分とする膜を形成
することができ、さらに低い摩擦係数を有し、耐摩耗性
に特に優れた摺動面が得られることを見出した。これ
は、表面粗さを0.5μmRa以下にすることにより、
摺動面の凹凸をさらに小さくすることができ、表面にカ
ーボンを主成分とする膜を安定して形成することが可能
となり、その結果、カーボンの固体潤滑作用が適切に得
られることに基づくものである。これにより、フッ素を
含む冷却媒体の雰囲気中においても機械的な摩擦現象を
より一層抑制することができる。
Further, the surface roughness of the sliding surface is 0.5 μmR
By setting it to be a or less, a film containing carbon as a main component can be formed on the sliding surface during sliding in a cooling medium containing fluorine, and further has a low friction coefficient and is particularly excellent in wear resistance. It was found that a smooth sliding surface was obtained. This is because by setting the surface roughness to 0.5 μmRa or less,
It is based on the fact that the unevenness of the sliding surface can be made even smaller and a film containing carbon as the main component can be stably formed on the surface, and as a result, the solid lubricating action of carbon can be obtained appropriately. Is. Thereby, the mechanical friction phenomenon can be further suppressed even in the atmosphere of the cooling medium containing fluorine.

【0026】より好ましくは、摺動面の表面粗さを0.
1μmRa以下にすることにより、上記の効果がより顕
著に実現され得る。
More preferably, the sliding surface has a surface roughness of 0.
By setting it to 1 μmRa or less, the above effect can be more remarkably realized.

【0027】以上のように、本発明の摺動部材はフッ素
を含む冷却媒体の雰囲気中で使用されても、焼付きや異
常摩耗が防止され得る。
As described above, the sliding member of the present invention can prevent seizure and abnormal wear even when used in an atmosphere of a cooling medium containing fluorine.

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

実施例1 摺動面を構成する一方の部材として球状黒鉛鋳鉄のリン
グを作製した。また、球状黒鉛鋳鉄、軸受鋼、アルミ
ナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭素繊維強
化窒化ケイ素、炭化ケイ素ウィスカー強化アルミナ、炭
化ケイ素ナノ粒子分散強化アルミナにより、摺動面を構
成する他方の部材としてリングを作製した。この一方の
リングと他方のリングを摺動させ、HFC134aの液
体中で周速2m/秒の条件下で荷重を変化させながら、
リングオンリング試験機を用いて焼付き荷重を測定し
た。この実験結果を表5に示す。なお、表中において、
No.1−1〜1−7は実施例であり、No.1−8、
1−9は比較例である。
Example 1 A spheroidal graphite cast iron ring was produced as one member constituting the sliding surface. The other member that constitutes the sliding surface is made of spheroidal graphite cast iron, bearing steel, alumina, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, carbon fiber reinforced silicon nitride, silicon carbide whisker reinforced alumina, and silicon carbide nanoparticle dispersion reinforced alumina. As a ring was produced. While sliding the one ring and the other ring and changing the load under the condition of the peripheral speed of 2 m / sec in the liquid of HFC134a,
The seizure load was measured using a ring-on-ring tester. The results of this experiment are shown in Table 5. In the table,
No. 1-1 to 1-7 are examples, and No. 1-8,
1-9 is a comparative example.

【0029】[0029]

【表5】 [Table 5]

【0030】表5に示す結果から明らかなように、摺動
面を構成する一方の部材がセラミックス(モノリシック
セラミックス、複合材料)からなる実施例においては、
比較例に比べて焼付き荷重が極めて高いことが判明し
た。これにより、本実施例においては、フッ素を含む冷
却媒体の雰囲気中でも焼付きが生じ難いことがわかっ
た。
As is clear from the results shown in Table 5, in the embodiment in which one member constituting the sliding surface is made of ceramics (monolithic ceramics, composite material),
It was found that the seizure load was extremely high as compared with the comparative example. Thus, in this example, it was found that seizure hardly occurred even in the atmosphere of the cooling medium containing fluorine.

【0031】また、摺動面を詳細に調べたところ、その
表面にはカーボンを主成分とする膜が形成されていた。
このカーボンを主成分とする膜は、炭素(C)を70重
量%程度、酸素(O)を20重量%程度含み、残部が摺
動部材を構成する元素からなるものであった。 実施例2 窒化ケイ素からなるディスク、窒化ケイ素からなるディ
スクの表面に厚み1.0μmのカーボン膜を蒸着して摺
動面を構成したディスク、軸受鋼からなるディスクのそ
れぞれを作製した。また、上記の各ディスクの摺動面に
接するリングを軸受鋼によって作製した。各ディスクと
リングとをHFC134aの雰囲気中で摺動させた。こ
のとき、周速1m/sec.の条件下で荷重を変化させ
ながら、リングオンディスク式摩擦試験機を用いて焼付
き荷重を測定した。この実験結果は表6に示される。な
お、表6中の面粗度はディスクの基材の面粗さを示す。
カーボン膜を形成したディスクの摺動面の面粗度は表中
の値以下に維持されていた。
Further, when the sliding surface was examined in detail, a film containing carbon as a main component was formed on the surface.
The film containing carbon as the main component contained about 70% by weight of carbon (C) and about 20% by weight of oxygen (O), and the balance consisted of elements constituting the sliding member. Example 2 A disc made of silicon nitride, a disc having a sliding surface formed by vapor-depositing a carbon film having a thickness of 1.0 μm on the surface of a disc made of silicon nitride, and a disc made of bearing steel were produced. Further, a ring in contact with the sliding surface of each of the above disks was made of bearing steel. Each disk and the ring were slid in the atmosphere of HFC134a. At this time, the peripheral speed is 1 m / sec. The seizure load was measured by using a ring-on-disc type friction tester while changing the load under the conditions. The results of this experiment are shown in Table 6. The surface roughness in Table 6 indicates the surface roughness of the base material of the disk.
The surface roughness of the sliding surface of the disk on which the carbon film was formed was maintained below the value in the table.

【0032】[0032]

【表6】 [Table 6]

【0033】表6から明らかなように、摺動面を構成す
る一方の部材がカーボン膜からなる本実施例において
は、比較例と比べて焼付き荷重がより高いことが判明し
た。これにより、本実施例においては、フッ素を含む冷
却媒体の雰囲気中においても摺動面に焼付きがさらに生
じ難いことが判明した。 実施例3 窒化ケイ素、ハイス鋼からなるそれぞれのディスクの摺
動面にCVD法によって厚み3μmのダイヤモンドライ
クカーボン膜を形成したディスクを作製した。また、窒
化ケイ素からなるディスクを作製した。各ディスクの摺
動面に接する摺動面を備えたリングを軸受鋼から作製し
た。各ディスクとリングとをHFC134aの液体中で
摺動させた。このとき、周速1m/sec.の条件下
で、荷重を変化させながら、リングオンディスク式摩擦
試験機を用いて焼付き荷重を測定した。この実験結果は
表7に示される。なお、表7中の面粗度はディスクの基
材の面粗さを示す。カーボン膜を形成したディスクの摺
動面の面粗度は表中の値以下に維持されていた。
As is clear from Table 6, it was found that the seizure load was higher in this example in which one member constituting the sliding surface was made of a carbon film than in the comparative example. As a result, in this example, it was found that seizure was less likely to occur on the sliding surface even in the atmosphere of the cooling medium containing fluorine. Example 3 A disk having a diamond-like carbon film with a thickness of 3 μm formed on the sliding surface of each disk made of silicon nitride and high-speed steel by the CVD method was produced. In addition, a disk made of silicon nitride was produced. A ring having a sliding surface in contact with the sliding surface of each disk was made from bearing steel. Each disk and the ring were slid in the liquid of HFC134a. At this time, the peripheral speed is 1 m / sec. Under the conditions, the seizure load was measured using a ring-on-disc type friction tester while changing the load. The results of this experiment are shown in Table 7. The surface roughness in Table 7 indicates the surface roughness of the base material of the disc. The surface roughness of the sliding surface of the disk on which the carbon film was formed was maintained below the value in the table.

【0034】[0034]

【表7】 [Table 7]

【0035】表7から明らかなように、摺動面を構成す
る一方の部材がダイヤモンドライクカーボン膜を有する
本実施例においては、比較例と比べて焼付き荷重が極め
て高かった。
As is clear from Table 7, the seizure load was extremely high in this example in which one of the members constituting the sliding surface had a diamond-like carbon film, as compared with the comparative example.

【0036】これにより、本実施例では、フッ素を含む
冷却媒体の雰囲気中においても摺動面がさらに焼付き難
いことが明らかになった。 実施例4 アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化
アルミニウム、高速度鋼からディスクを作製し、摺動面
の面粗度を各々0.05μmRa,0.5μmRa,3
μmRaに仕上げた。各ディスクの摺動面に接する摺動
面を備えたリングを片状黒鉛鋳鉄から作製した。各ディ
スクとリングとをHFC134aのガス中で摺動させ
た。このとき、周速1m/sec.、荷重10kgfの
条件でリングオンディスク式摩擦試験を行ない、ディス
クの摩耗量を測定した。なお、試験中に鳴きが発生し、
試験機が振動した時点で焼付きが発生したものと見なし
た。この実験結果は表8に示される。表中において、比
較例No.4−7〜4−11については、軸受鋼からな
るリングを用いた。
From this, in this example, it was revealed that the sliding surface was even more difficult to seize even in the atmosphere of the cooling medium containing fluorine. Example 4 A disk was prepared from alumina, zirconia, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, and high speed steel, and the surface roughness of the sliding surface was 0.05 μmRa, 0.5 μmRa, 3 respectively.
Finished to μmRa. A ring having a sliding surface in contact with the sliding surface of each disk was made from flake graphite cast iron. Each disk and the ring were slid in the gas of HFC134a. At this time, the peripheral speed is 1 m / sec. A ring-on-disc type friction test was conducted under a load of 10 kgf to measure the amount of disc wear. In addition, squeal occurred during the test,
It was considered that seizure had occurred when the test machine vibrated. The results of this experiment are shown in Table 8. In the table, Comparative Example No. For 4-7 to 4-11, rings made of bearing steel were used.

【0037】[0037]

【表8】 [Table 8]

【0038】表8から明らかなように、摺動面を構成す
る部材がセラミックスであり、かつ相手部材が鋳鉄であ
る本実施例の耐摩耗性が優れていることが判明した。
As is clear from Table 8, it was found that the wear resistance of the present embodiment in which the member constituting the sliding surface was ceramics and the mating member was cast iron was excellent.

【0039】次に、摺動面をESCA(Electron Spect
roscopy for Chemical Analysis )により分析したとこ
ろ、摺動中に摺動面に形成された膜はカーボンを主成分
とするものであることが判明した。このことから、摺動
中に形成されたカーボンを主成分とする膜を有する本実
施例においては、摺動面が耐摩耗性に優れていることが
判明した。
Next, the sliding surface is replaced with ESCA (Electron Spect
roscopy for Chemical Analysis), it was found that the film formed on the sliding surface during sliding mainly contains carbon. From this, it was found that the sliding surface was excellent in abrasion resistance in this example having the film containing carbon as a main component formed during sliding.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 哲也 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 山川 晃 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuya Katayama 1-1-1 Kunyokita, Itami City, Hyogo Prefecture Sumitomo Electric Industries, Ltd. Itami Works (72) Inventor Akira Yamakawa 1-chome, Konyo Kita, Itami City, Hyogo Prefecture No. 1 Itami Works, Sumitomo Electric Industries, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フッ素を含む冷却媒体の雰囲気中に置か
れる摺動面を備えた摺動部材であって、 前記摺動部材がセラミックスを含み、前記摺動面が前記
セラミックスの表面上に形成されたカーボンを主成分と
する膜を有する、摺動部材。
1. A sliding member having a sliding surface placed in an atmosphere of a cooling medium containing fluorine, wherein the sliding member contains ceramics, and the sliding surface is formed on the surface of the ceramics. Member having a film containing the above-mentioned carbon as a main component.
【請求項2】 前記摺動面が中心線平均粗さRaで1.
0μm以下の表面粗さを有する、請求項1に記載の摺動
部材。
2. The sliding surface has a center line average roughness Ra of 1.
The sliding member according to claim 1, which has a surface roughness of 0 μm or less.
【請求項3】 前記摺動面が中心線平均粗さRaで0.
1μm以下の表面粗さを有する、請求項2に記載の摺動
部材。
3. The center line average roughness Ra of the sliding surface is 0.
The sliding member according to claim 2, which has a surface roughness of 1 µm or less.
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Effective date: 20020723