JPH0687674A - 複合小素材とその製造方法 - Google Patents
複合小素材とその製造方法Info
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- JPH0687674A JPH0687674A JP5151326A JP15132693A JPH0687674A JP H0687674 A JPH0687674 A JP H0687674A JP 5151326 A JP5151326 A JP 5151326A JP 15132693 A JP15132693 A JP 15132693A JP H0687674 A JPH0687674 A JP H0687674A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えばセラミックス粒等の耐熱性、耐食性等
の特性を生かしつつ、摺動特性を向上させて、例えばシ
ール材等に適用できる複合小素材を提供する。 【構成】 セラミックス、金属、プラスチック、固体カ
ーボン等からなる芯材２の外側に黒鉛層３を形成して、
中心部が芯材２、外側層が黒鉛層３とされた二重構造の
複合粒体ＣＢとする。これにより、芯材２が骨材的役割
を果して、全体としての圧縮強度を高め、外側の黒鉛層
３が摩擦抵抗を軽減して、シール材等に用いられた場合
の摺動特性を向上させる。
の特性を生かしつつ、摺動特性を向上させて、例えばシ
ール材等に適用できる複合小素材を提供する。 【構成】 セラミックス、金属、プラスチック、固体カ
ーボン等からなる芯材２の外側に黒鉛層３を形成して、
中心部が芯材２、外側層が黒鉛層３とされた二重構造の
複合粒体ＣＢとする。これにより、芯材２が骨材的役割
を果して、全体としての圧縮強度を高め、外側の黒鉛層
３が摩擦抵抗を軽減して、シール材等に用いられた場合
の摺動特性を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、粒状、塊状または片
状の複合的な小素材とその製造方法に関する。
状の複合的な小素材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、アルミナ等の粒状、塊状または
片状のセラミックス小素材を所定の用途に用いる場合、
セラミックスとして耐熱性、耐食性等の特徴が発揮され
る。しかしながら、セラミックスは摩擦抵抗が大きいた
め、限られた用途にしか使用できず、例えばシール材等
への適用は困難であった。また、金属、プラスチック、
固体カーボン等の小素材についても、各々に特有の長所
は有するものの、個々の物性等により用途は限られ、新
しい有用な用途はなかなか見い出し得ないのが実情であ
る。
片状のセラミックス小素材を所定の用途に用いる場合、
セラミックスとして耐熱性、耐食性等の特徴が発揮され
る。しかしながら、セラミックスは摩擦抵抗が大きいた
め、限られた用途にしか使用できず、例えばシール材等
への適用は困難であった。また、金属、プラスチック、
固体カーボン等の小素材についても、各々に特有の長所
は有するものの、個々の物性等により用途は限られ、新
しい有用な用途はなかなか見い出し得ないのが実情であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、例え
ばセラミックスの持つ耐熱性、耐食性等の特徴を生かし
つつ、摩擦抵抗等の物理的性質を改善した複合セラミッ
クス小素材とその製造方法を提供し、さらには金属、プ
ラスチック、固体カーボンを含む複合小素材とその製造
方法を新しい用途のために提供することにある。
ばセラミックスの持つ耐熱性、耐食性等の特徴を生かし
つつ、摩擦抵抗等の物理的性質を改善した複合セラミッ
クス小素材とその製造方法を提供し、さらには金属、プ
ラスチック、固体カーボンを含む複合小素材とその製造
方法を新しい用途のために提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る複合小素材
は、内側がセラミックス等の芯材で形成され、外側がこ
れを取り巻くカーボン系材料で形成されていることを特
徴とする。その芯材としては、セラミックス、金属、プ
ラスチック、固体カーボンまたはこれらの２以上の組合
せに係る複合材料が採用される。
は、内側がセラミックス等の芯材で形成され、外側がこ
れを取り巻くカーボン系材料で形成されていることを特
徴とする。その芯材としては、セラミックス、金属、プ
ラスチック、固体カーボンまたはこれらの２以上の組合
せに係る複合材料が採用される。
【０００５】外側のカーボン系材料としては、好ましく
は黒鉛（グラファイト）が用いられ、また、黒鉛の層間
化合物や挿入化合物、さらには黒鉛酸化物等も含む。以
下に出てくるカーボン系材料の意味もこれと同様であ
る。
は黒鉛（グラファイト）が用いられ、また、黒鉛の層間
化合物や挿入化合物、さらには黒鉛酸化物等も含む。以
下に出てくるカーボン系材料の意味もこれと同様であ
る。
【０００６】なお、複合小素材は、例えば粒状、塊状、
もしくは片状等の種々の形態をとり得るが、代表的には
粒状である。
もしくは片状等の種々の形態をとり得るが、代表的には
粒状である。
【０００７】上記のような複合小素材を製造する方法と
して、第一ないし第四の方法がある。
して、第一ないし第四の方法がある。
【０００８】第一の方法は、上述のような芯材にバイン
ダーを付着させ、そのバインダーを介して芯材にカーボ
ン材料の粉体を付着させ、必要なだけこれらの工程を繰
り返すものである。
ダーを付着させ、そのバインダーを介して芯材にカーボ
ン材料の粉体を付着させ、必要なだけこれらの工程を繰
り返すものである。
【０００９】第二の方法は、カーボン系材料の粉体をプ
レス成形するものであって、次のような手順に従う。ま
ず、カーボン系材料の粉体をプレス成形して、芯材が入
る凹部を有する中間成形体を製造する。次に、その中間
成形体の凹部に芯材を装填し、その芯材が装填された中
間成形体にさらにカーボン系材料の粉末を加え、その芯
材を内部に閉じ込めた状態でプレス成形する。
レス成形するものであって、次のような手順に従う。ま
ず、カーボン系材料の粉体をプレス成形して、芯材が入
る凹部を有する中間成形体を製造する。次に、その中間
成形体の凹部に芯材を装填し、その芯材が装填された中
間成形体にさらにカーボン系材料の粉末を加え、その芯
材を内部に閉じ込めた状態でプレス成形する。
【００１０】第三の方法は、カーボン系材料のシートを
用いたプレス成形によるものであって、次のような手順
に従う。まず、カーボン系材料からなる第一および第二
のシートの間に芯材を介在させるとともに、接着剤を塗
布した状態でプレス成形を行い、これらシート間に芯材
が閉じ込められた複合シート成形品を製造する。そし
て、この複合シート成形品の、芯材を内部に含んだ積層
部分を切断することにより分離する。
用いたプレス成形によるものであって、次のような手順
に従う。まず、カーボン系材料からなる第一および第二
のシートの間に芯材を介在させるとともに、接着剤を塗
布した状態でプレス成形を行い、これらシート間に芯材
が閉じ込められた複合シート成形品を製造する。そし
て、この複合シート成形品の、芯材を内部に含んだ積層
部分を切断することにより分離する。
【００１１】第四の方法は、流動体状のカーボン系材料
が収容された槽内に芯材を入れ、その芯材の表面に上記
槽内のカーボン系材料を付着させるものである。
が収容された槽内に芯材を入れ、その芯材の表面に上記
槽内のカーボン系材料を付着させるものである。
【００１２】
【作 用】本発明に係る複合小素材は、内側の芯材が骨
材的な役割を果たし、また、外側のカーボン系材料の層
により、耐熱性や摺動性が付与される。
材的な役割を果たし、また、外側のカーボン系材料の層
により、耐熱性や摺動性が付与される。
【００１３】また、このような複合小素材を製造するた
めの第一の方法では、カーボン系材料の粉体がバインダ
ーを介して芯材を被い、第二の方法では、カーボン系材
料の粉体中にプレス成形によって芯材が閉じ込められ
る。第三の方法では、カーボン系材料からなるシートに
よって芯材がサンドイッチ状に挟まれ、そのサンドイッ
チ状部分が切断により分離される。さらに、第四の方法
では、粒体状または半粒体状のカーボン系材料の槽内に
芯材が入れられることにより、それがカーボン系材料で
取り巻かれる。
めの第一の方法では、カーボン系材料の粉体がバインダ
ーを介して芯材を被い、第二の方法では、カーボン系材
料の粉体中にプレス成形によって芯材が閉じ込められ
る。第三の方法では、カーボン系材料からなるシートに
よって芯材がサンドイッチ状に挟まれ、そのサンドイッ
チ状部分が切断により分離される。さらに、第四の方法
では、粒体状または半粒体状のカーボン系材料の槽内に
芯材が入れられることにより、それがカーボン系材料で
取り巻かれる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１に示すものは、複合小素材の一実施例であ
る複合粒体ＣＢである。この複合粒体ＣＢは、内部にほ
ぼ球状の芯材２が位置し、その外側にカーボン系材料と
して黒鉛層３が形成され、全体としてほぼ球状の粒形態
をなしていて、後に詳述するように、例えばシール材と
して、図６または図７のシール空間に充填・密閉され、
加圧状態下でシール作用をなすものである。
明する。図１に示すものは、複合小素材の一実施例であ
る複合粒体ＣＢである。この複合粒体ＣＢは、内部にほ
ぼ球状の芯材２が位置し、その外側にカーボン系材料と
して黒鉛層３が形成され、全体としてほぼ球状の粒形態
をなしていて、後に詳述するように、例えばシール材と
して、図６または図７のシール空間に充填・密閉され、
加圧状態下でシール作用をなすものである。
【００１５】図１の芯材２としては、例えばセラミック
ス粒が採用される。セラミックス粒は磁器、アルミナ
（酸化アルミニウム）、窒化珪素、ジルコニア等を主体
とするものである。また芯材２として、セラミックス以
外に、金属、プラスチック、固体カーボン等の粒体を用
いることができる。金属としては、例えば鉄（Ｆｅ）、
鉛（Ｐｂ）等、プラスチックとしては、ポリテトラフル
オロエチレン等のフッ化炭素樹脂、あるいは強化プラス
チック（ＦＲＰ）等、固体カーボンとしては、例えば人
造黒鉛等が好適である。さらに芯材として、セラミック
ス、金属、プラスチック、固体カーボンの２以上を適宜
に組み合わせた複合材料（例えばセラミックスと金属、
あるいはこれにプラスチックを加えたもの等）を採用す
ることもできる。一方、外側の黒鉛層３としては、天然
黒鉛または人造黒鉛のいずれでも採用できるが、複合粒
体ＣＢがシール材として使用される場合は、外側の黒鉛
層３に圧延処理を行った天然黒鉛を好適に用いることが
できる。そのような天然黒鉛は膨張性があり、シール性
能が向上するからである。
ス粒が採用される。セラミックス粒は磁器、アルミナ
（酸化アルミニウム）、窒化珪素、ジルコニア等を主体
とするものである。また芯材２として、セラミックス以
外に、金属、プラスチック、固体カーボン等の粒体を用
いることができる。金属としては、例えば鉄（Ｆｅ）、
鉛（Ｐｂ）等、プラスチックとしては、ポリテトラフル
オロエチレン等のフッ化炭素樹脂、あるいは強化プラス
チック（ＦＲＰ）等、固体カーボンとしては、例えば人
造黒鉛等が好適である。さらに芯材として、セラミック
ス、金属、プラスチック、固体カーボンの２以上を適宜
に組み合わせた複合材料（例えばセラミックスと金属、
あるいはこれにプラスチックを加えたもの等）を採用す
ることもできる。一方、外側の黒鉛層３としては、天然
黒鉛または人造黒鉛のいずれでも採用できるが、複合粒
体ＣＢがシール材として使用される場合は、外側の黒鉛
層３に圧延処理を行った天然黒鉛を好適に用いることが
できる。そのような天然黒鉛は膨張性があり、シール性
能が向上するからである。
【００１６】ここで、複合粒体ＣＢのサイズや物性、あ
るいはこれを構成する芯材２や外側の黒鉛層３のサイ
ズ、厚さ及び物性等については、用途に応じて種々異な
ってくるため一概には言えないが、シール材として用い
ることを前提とすれば、概ね次のようなことが言えるで
あろう。複合粒体ＣＢの直径は１〜５mm以上であること
が望ましい。これより小さいと、所定のシール空間に複
合粒体ＣＢを充填・加圧する際の作業性が悪くなり、逆
に大き過ぎると各粒体間に比較的大きな隙間が残り、シ
ールにとって好ましくないからである。また、芯材２の
直径Ｄは０．５mm以上、外側の黒鉛層３の厚みｔは、芯
材２の直径Ｄの１／２以上、つまりｔ≧１／２であるこ
とが望ましい。黒鉛層３が摺動シール部として働く場
合、薄過ぎるとそれが破れて芯材２が露出するおそれが
あり、逆に厚過ぎると（芯材２をごく小さくした場
合）、黒鉛層３の圧縮性のためにシール空間へ充填すべ
き複合粒体ＣＢの必要量が多くなり、また時間も余分に
かかるから、作業性が悪くなる。また、複合粒体ＣＢが
シール材（パッキン材）として用いられる場合の締付面
圧が、例えば２００〜５００kg/cm2程度とすれば、その
締付面圧に耐え得る意味で芯材２の圧縮強度は５００kg
/cm2以上とすることが望ましい。
るいはこれを構成する芯材２や外側の黒鉛層３のサイ
ズ、厚さ及び物性等については、用途に応じて種々異な
ってくるため一概には言えないが、シール材として用い
ることを前提とすれば、概ね次のようなことが言えるで
あろう。複合粒体ＣＢの直径は１〜５mm以上であること
が望ましい。これより小さいと、所定のシール空間に複
合粒体ＣＢを充填・加圧する際の作業性が悪くなり、逆
に大き過ぎると各粒体間に比較的大きな隙間が残り、シ
ールにとって好ましくないからである。また、芯材２の
直径Ｄは０．５mm以上、外側の黒鉛層３の厚みｔは、芯
材２の直径Ｄの１／２以上、つまりｔ≧１／２であるこ
とが望ましい。黒鉛層３が摺動シール部として働く場
合、薄過ぎるとそれが破れて芯材２が露出するおそれが
あり、逆に厚過ぎると（芯材２をごく小さくした場
合）、黒鉛層３の圧縮性のためにシール空間へ充填すべ
き複合粒体ＣＢの必要量が多くなり、また時間も余分に
かかるから、作業性が悪くなる。また、複合粒体ＣＢが
シール材（パッキン材）として用いられる場合の締付面
圧が、例えば２００〜５００kg/cm2程度とすれば、その
締付面圧に耐え得る意味で芯材２の圧縮強度は５００kg
/cm2以上とすることが望ましい。
【００１７】次に、以上のような複合粒体ＣＢの製造方
法の実施例を説明する。図２は、黒鉛の粉体を用いた造
粒法による製法を示すものである。まず、図２（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、円形断面の容器６内に粒状の芯材
（以下、単に芯材という）２を相当数入れ、回転ローラ
７、７により容器６を回転させる。この回転状態で、バ
インダー８を容器６内にスプレ−装置９によって噴霧
し、容器６の内周面を転動する芯材２に付着させる。そ
して、同図（Ｃ）に示すように、容器６を回転させつつ
黒鉛粉体ＣＰを容器６中で転動する芯材２に散布するこ
とにより、それら芯材２の表面にバインダー８を介して
黒鉛粉体ＣＰが付着する。このような（Ｂ）および
（Ｃ）の工程を適数回繰り返すことで、この繰返し回数
により黒鉛粉体ＣＰの付着量が調整でき、芯材２が所定
厚さの黒鉛粉体ＣＰで取り巻かれた複合粒体ＣＢが得ら
れる。
法の実施例を説明する。図２は、黒鉛の粉体を用いた造
粒法による製法を示すものである。まず、図２（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、円形断面の容器６内に粒状の芯材
（以下、単に芯材という）２を相当数入れ、回転ローラ
７、７により容器６を回転させる。この回転状態で、バ
インダー８を容器６内にスプレ−装置９によって噴霧
し、容器６の内周面を転動する芯材２に付着させる。そ
して、同図（Ｃ）に示すように、容器６を回転させつつ
黒鉛粉体ＣＰを容器６中で転動する芯材２に散布するこ
とにより、それら芯材２の表面にバインダー８を介して
黒鉛粉体ＣＰが付着する。このような（Ｂ）および
（Ｃ）の工程を適数回繰り返すことで、この繰返し回数
により黒鉛粉体ＣＰの付着量が調整でき、芯材２が所定
厚さの黒鉛粉体ＣＰで取り巻かれた複合粒体ＣＢが得ら
れる。
【００１８】図３は、黒鉛粉体ＣＰをプレス成形する製
法である。まず、図３（Ａ）に示すように、下金型１０
と中金型１１をセットし、半球状凹部１２ａを底面とす
るキャビティ１２に黒鉛粉体ＣＰを投入する。そして、
同図（Ｂ）に示すように、上金型１４によって黒鉛粉体
ＣＰがプレス成形されるが、上金型１４にはキャビティ
１２の半球状凹部１２ａより小さい半球状凸部１４ａが
形成されており、この上金型１４のプレスにより、真中
に半球状凹部１６を有する半球状の中間成形体１７が得
られる。
法である。まず、図３（Ａ）に示すように、下金型１０
と中金型１１をセットし、半球状凹部１２ａを底面とす
るキャビティ１２に黒鉛粉体ＣＰを投入する。そして、
同図（Ｂ）に示すように、上金型１４によって黒鉛粉体
ＣＰがプレス成形されるが、上金型１４にはキャビティ
１２の半球状凹部１２ａより小さい半球状凸部１４ａが
形成されており、この上金型１４のプレスにより、真中
に半球状凹部１６を有する半球状の中間成形体１７が得
られる。
【００１９】そして、図（Ｃ）に示すように型開きし
て、この中間成形体１７の半球状凹部１６に芯材２を入
れ、さらに同図（Ｄ）に示すように、この芯材２の上に
黒鉛粉体ＣＰを投入し、その後、同図（Ｅ）に示すよう
に、２度目に投入した黒鉛粉体ＣＰを、上記とは別の上
金型１８によってプレスする。この上金型１８には、キ
ャビティ１２の半球状凹部１２ａと共同して一つの球状
空間を形成する半球状凹部１９が形成されており、この
上金型１８によるプレス成形によって上側半球部が成形
されて、全体として、中心部に芯材２が埋設された複合
粒体ＣＢが得られる。その後、上金型１８および中金型
１１を取り外し、下金型１０より複合粒体ＣＢを取り出
すこととなる。
て、この中間成形体１７の半球状凹部１６に芯材２を入
れ、さらに同図（Ｄ）に示すように、この芯材２の上に
黒鉛粉体ＣＰを投入し、その後、同図（Ｅ）に示すよう
に、２度目に投入した黒鉛粉体ＣＰを、上記とは別の上
金型１８によってプレスする。この上金型１８には、キ
ャビティ１２の半球状凹部１２ａと共同して一つの球状
空間を形成する半球状凹部１９が形成されており、この
上金型１８によるプレス成形によって上側半球部が成形
されて、全体として、中心部に芯材２が埋設された複合
粒体ＣＢが得られる。その後、上金型１８および中金型
１１を取り外し、下金型１０より複合粒体ＣＢを取り出
すこととなる。
【００２０】図４は、シートをプレス成形するもので、
同図（Ａ）に示すように、半球状凹部２５を有する下金
型２６上に、平板状の黒鉛シートＣＳをセットする。そ
の後、同図（Ｂ）に示すように、半球状凸部２８を有す
る上金型２９で、この黒鉛シートＣＳをプレス成形する
ことにより、半球状凹部３０が形成された黒鉛半球部３
１を形成する。このようにして得られた２枚の黒鉛シー
トＣＳを用い、まず、同図（Ｃ）に示すように、黒鉛シ
ートＣＳの半球状凹部３０に芯材２をセットするととも
に、その黒鉛シートＣＳに所定の接着材を塗布する。そ
の後、もう一方の黒鉛シートＣＳをこの上に被せ、さら
に半球状凹部３３を有する上金型３４によってプレス成
形することにより、２枚の黒鉛シートＣＳの間に芯材２
をサンドイッチ状に挟み込んだ状態とする。そして、同
図（Ｄ）に示すように、筒状切断部３５を有する上金型
３６によって、この芯材２が中心部に埋設された積層部
分を加圧切断し、これを複合粒体ＣＢとして取り出す。
同図（Ａ）に示すように、半球状凹部２５を有する下金
型２６上に、平板状の黒鉛シートＣＳをセットする。そ
の後、同図（Ｂ）に示すように、半球状凸部２８を有す
る上金型２９で、この黒鉛シートＣＳをプレス成形する
ことにより、半球状凹部３０が形成された黒鉛半球部３
１を形成する。このようにして得られた２枚の黒鉛シー
トＣＳを用い、まず、同図（Ｃ）に示すように、黒鉛シ
ートＣＳの半球状凹部３０に芯材２をセットするととも
に、その黒鉛シートＣＳに所定の接着材を塗布する。そ
の後、もう一方の黒鉛シートＣＳをこの上に被せ、さら
に半球状凹部３３を有する上金型３４によってプレス成
形することにより、２枚の黒鉛シートＣＳの間に芯材２
をサンドイッチ状に挟み込んだ状態とする。そして、同
図（Ｄ）に示すように、筒状切断部３５を有する上金型
３６によって、この芯材２が中心部に埋設された積層部
分を加圧切断し、これを複合粒体ＣＢとして取り出す。
【００２１】図５は、第四の製法の一実施例を示すもの
で、流動体状の黒鉛ＣＬ（必要に応じて適宜のバインダ
ーを含有）が収容された槽４０内に芯材２を投入し、そ
の表面に黒鉛ＣＬを付着させるものである。なお、槽４
０をバレル槽のように振動、回転もしくは遊星運動さ
せ、芯材２に均一に黒鉛ＣＬが付着するようにすること
ができる。そして、この槽４０から黒鉛ＣＬが付着した
芯材２を取り出すこととなるが、必要に応じ乾燥工程を
間において、この槽４０の工程を繰り返すことにより、
所定厚さの黒鉛ＣＬがコーティングされた複合粒体ＣＢ
を得る。
で、流動体状の黒鉛ＣＬ（必要に応じて適宜のバインダ
ーを含有）が収容された槽４０内に芯材２を投入し、そ
の表面に黒鉛ＣＬを付着させるものである。なお、槽４
０をバレル槽のように振動、回転もしくは遊星運動さ
せ、芯材２に均一に黒鉛ＣＬが付着するようにすること
ができる。そして、この槽４０から黒鉛ＣＬが付着した
芯材２を取り出すこととなるが、必要に応じ乾燥工程を
間において、この槽４０の工程を繰り返すことにより、
所定厚さの黒鉛ＣＬがコーティングされた複合粒体ＣＢ
を得る。
【００２２】以上のような各種の製法により得られた複
合粒体ＣＢは、中心部の芯材２が骨材的役割を果たし、
外側の黒鉛層３が摩擦係数を低下させる等の役割を果た
している。そして、このような複合粒体ＣＢは、前述の
ように例えばシール材として、図６に例示するように用
いることができる。
合粒体ＣＢは、中心部の芯材２が骨材的役割を果たし、
外側の黒鉛層３が摩擦係数を低下させる等の役割を果た
している。そして、このような複合粒体ＣＢは、前述の
ように例えばシール材として、図６に例示するように用
いることができる。
【００２３】図６は、高温、高圧蒸気の通路に設けられ
たバルブのためのバルブシール部５０を示すものであ
る。ここで、バルブケーシング（弁室部）５１の内部に
設けられたバルブシャフト（弁棒）５２が、ハンドル５
３の回転操作によって上下に移動し、このバルブケーシ
ング５１とバルブシャフト５２との間のシールスペース
（弁箱）に、図１に示すような多数の複合粒体ＣＢが適
量投入される。そして、押えリング５４が複数のボルト
５５で締め付けらけることによって、押えリング５４と
これに対向するエンドリング５６との間で多数の複合粒
体ＣＢが加圧状態に維持され、これによって、高温・高
圧の蒸気等が外部に漏れないようになっている。すなわ
ち、複合粒体ＣＢの加圧集合体がシール部材として機能
し、特に中心部の芯材２によって破砕が防止され、外側
の黒鉛層３によってバルブシャフト５２の円滑な摺動が
保証される。
たバルブのためのバルブシール部５０を示すものであ
る。ここで、バルブケーシング（弁室部）５１の内部に
設けられたバルブシャフト（弁棒）５２が、ハンドル５
３の回転操作によって上下に移動し、このバルブケーシ
ング５１とバルブシャフト５２との間のシールスペース
（弁箱）に、図１に示すような多数の複合粒体ＣＢが適
量投入される。そして、押えリング５４が複数のボルト
５５で締め付けらけることによって、押えリング５４と
これに対向するエンドリング５６との間で多数の複合粒
体ＣＢが加圧状態に維持され、これによって、高温・高
圧の蒸気等が外部に漏れないようになっている。すなわ
ち、複合粒体ＣＢの加圧集合体がシール部材として機能
し、特に中心部の芯材２によって破砕が防止され、外側
の黒鉛層３によってバルブシャフト５２の円滑な摺動が
保証される。
【００２４】また、図７はポンプシール部６０への適用
例を示すもので、回転軸６１とシールケーシング部６２
との間のシールスペースに多数の複合粒体ＣＢが充填さ
れ、かつ押えリング６３を介してボルト６４の締付けに
より加圧状態に保たれることによって、シール部を形成
している。
例を示すもので、回転軸６１とシールケーシング部６２
との間のシールスペースに多数の複合粒体ＣＢが充填さ
れ、かつ押えリング６３を介してボルト６４の締付けに
より加圧状態に保たれることによって、シール部を形成
している。
【００２５】なお、上記のように高温状態下で使用され
るシール材として複合粒体ＣＢを採用する場合、芯材に
はセラミックスあるいはカーボン（グラファイト）を用
いることが望ましい。表１は各種芯材について、シール
特性、摺動性能、締付面圧保持率（付与した面圧が減じ
ない度合）等を示したものであり、芯材にセラミックス
またはカーボンを用いた複合粒体では常温でも高温でも
良好なシール作用を果たす。芯材を金属とした場合、高
温下の熱膨張のために摺動性能が低下するおそれがあれ
ば、それは高温下よりむしろ常温下のシール材として使
用することが望ましい。芯材をプラスチックとしたもの
では、高温下でのシール材として必ずしも好適とは言え
ないが、常温下のシール材としてなら充分なシール性能
が発揮される。
るシール材として複合粒体ＣＢを採用する場合、芯材に
はセラミックスあるいはカーボン（グラファイト）を用
いることが望ましい。表１は各種芯材について、シール
特性、摺動性能、締付面圧保持率（付与した面圧が減じ
ない度合）等を示したものであり、芯材にセラミックス
またはカーボンを用いた複合粒体では常温でも高温でも
良好なシール作用を果たす。芯材を金属とした場合、高
温下の熱膨張のために摺動性能が低下するおそれがあれ
ば、それは高温下よりむしろ常温下のシール材として使
用することが望ましい。芯材をプラスチックとしたもの
では、高温下でのシール材として必ずしも好適とは言え
ないが、常温下のシール材としてなら充分なシール性能
が発揮される。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る粒状等の複合小素材は、内部がセラミックス等の
芯材で、またその外側が黒鉛等のカーボン系材料で形成
されているため、内部の芯材によって所定の圧縮強度が
得られ、また外側のカーボン系材料の層によって良好な
摺動特性等が得られる。したがって、例えばシール材等
への適用が可能となる。
に係る粒状等の複合小素材は、内部がセラミックス等の
芯材で、またその外側が黒鉛等のカーボン系材料で形成
されているため、内部の芯材によって所定の圧縮強度が
得られ、また外側のカーボン系材料の層によって良好な
摺動特性等が得られる。したがって、例えばシール材等
への適用が可能となる。
【００２８】また、このような複合小素材は、請求項２
ないし請求項５に記載の製法に従い容易に作ることがで
きる。請求項２に記載の方法では、カーボン系材料の粉
体を芯材に付着させて、請求項３に記載の方法では、カ
ーボン系材料の粉体をプレス成形して、また、請求項４
に記載の方法では、シート状のカーボン系材料をプレス
成形して、さらに請求項５に記載の方法では、カーボン
系材料が収容された槽内に芯材を入れることにより、そ
れぞれ複合小素材を得ることができる。
ないし請求項５に記載の製法に従い容易に作ることがで
きる。請求項２に記載の方法では、カーボン系材料の粉
体を芯材に付着させて、請求項３に記載の方法では、カ
ーボン系材料の粉体をプレス成形して、また、請求項４
に記載の方法では、シート状のカーボン系材料をプレス
成形して、さらに請求項５に記載の方法では、カーボン
系材料が収容された槽内に芯材を入れることにより、そ
れぞれ複合小素材を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例である複合小素材としての複
合粒体の断面図。
合粒体の断面図。
【図２】それを製造するための第一の製法の実施例を示
す工程図。
す工程図。
【図３】同じく第二の製法の一実施例を示す工程図。
【図４】同じく第三の製法の一実施例を示す工程図。
【図５】同じく第四の製法の一実施例を示す説明図。
【図６】図１に示す複合粒体をバルブのシール材として
使用した一例を示す断面図。
使用した一例を示す断面図。
【図７】同じくポンプのシール材として使用した一例を
示す断面図。
示す断面図。
ＣＢ 複合粒体 ２ 芯材 ３ 黒鉛層 ８ バインダー ＣＰ 黒鉛粉体 ＣＳ 黒鉛シート ５０ バルブシール部 ６０ ポンプシール部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 37/02 Ｚ (72)発明者 清家 捷二 愛知県名古屋市緑区太子２丁目167番地の １ (72)発明者 伊神 俊市 愛知県江南市草井町南210番地
Claims (5)
- 【請求項１】 内側がセラミックス、金属、プラスチッ
ク、固体カーボンまたはこれらの２以上の組合せに係る
複合材料の芯材で形成され、外側がこれを取り巻くカー
ボン系材料で形成されていることを特徴とする複合小素
材。 - 【請求項２】 セラミックス、金属、プラスチック、固
体カーボンまたはこれらの２以上の組合せに係る複合材
料の芯材にバインダーを付着させる工程と、その芯材に
前記バインダーを介してカーボン系材料の粉体を付着さ
せる工程とを含み、必要に応じてこれらの工程を繰り返
すことを特徴とする複合小素材の製造方法。 - 【請求項３】 カーボン系材料の粉体をプレス成形し
て、セラミックス、金属、プラスチック、固体カーボン
またはこれらの２以上の組合せに係る複合材料の芯材が
入る凹部を有する中間成形体を製造する工程と、 その中間成形体の凹部に前記芯材を装填する工程と、 その芯材が装填された中間成形体に更にカーボン系材料
の粉体を加え、その芯材を内部に閉じ込めるようにプレ
ス成形する工程と、 を含むことを特徴とする複合小素材の製造方法。 - 【請求項４】 カーボン系材料からなる第一および第二
のシートの間に、セラミックス、金属、プラスチック、
固体カーボンまたはこれらの２以上の組合せに係る複合
材料の芯材を介在させるとともに、接着剤を塗布した状
態でプレス成形して、これらシート間に前記芯材を閉じ
込めた複合シート成形品を製造する工程と、 その複合シート成形品の、前記芯材を内部に含んだ積層
部分を切断して分離する工程と、 を含むことを特徴とする複合小素材の製造方法。 - 【請求項５】 流動体状のカーボン系材料が収容された
槽内に、セラミックス、金属、プラスチック、固体カー
ボン、またはこれらの２以上の組合せに係る複合材料の
芯材を入れ、その芯材の表面にカーボン系材料を付着さ
せることを特徴とする複合小素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15132693A JP3199086B2 (ja) | 1992-06-01 | 1993-05-28 | バルブシール材、バルブシール材の製造方法及びバルブシール構造 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-166975 | 1992-06-01 | ||
| JP16697592 | 1992-06-01 | ||
| JP15132693A JP3199086B2 (ja) | 1992-06-01 | 1993-05-28 | バルブシール材、バルブシール材の製造方法及びバルブシール構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0687674A true JPH0687674A (ja) | 1994-03-29 |
| JP3199086B2 JP3199086B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=26480617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15132693A Expired - Fee Related JP3199086B2 (ja) | 1992-06-01 | 1993-05-28 | バルブシール材、バルブシール材の製造方法及びバルブシール構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3199086B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0651188A1 (en) * | 1993-11-02 | 1995-05-03 | Tokyo Electric Power Services Co., Ltd. | Composite sealing material |
| JP2011513670A (ja) * | 2008-03-03 | 2011-04-28 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 高温バルブ |
| JP2012223779A (ja) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Sukegawa Electric Co Ltd | ダイキャストスリーブへの溶融金属給湯装置 |
| JP2014001838A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 蒸気弁装置および発電設備 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP15132693A patent/JP3199086B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0651188A1 (en) * | 1993-11-02 | 1995-05-03 | Tokyo Electric Power Services Co., Ltd. | Composite sealing material |
| JP2011513670A (ja) * | 2008-03-03 | 2011-04-28 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 高温バルブ |
| JP2012223779A (ja) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Sukegawa Electric Co Ltd | ダイキャストスリーブへの溶融金属給湯装置 |
| JP2014001838A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 蒸気弁装置および発電設備 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3199086B2 (ja) | 2001-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |