JPS6379775A - セラミツク摺動部材 - Google Patents
セラミツク摺動部材Info
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- JPS6379775A JPS6379775A JP22655786A JP22655786A JPS6379775A JP S6379775 A JPS6379775 A JP S6379775A JP 22655786 A JP22655786 A JP 22655786A JP 22655786 A JP22655786 A JP 22655786A JP S6379775 A JPS6379775 A JP S6379775A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はフォーセットバルブ、メカニカルシーリングな
どに用いられるセラミック摺動部材に関する。
どに用いられるセラミック摺動部材に関する。
従来から、フォーセントバルブ、メカニカルシーリング
等の摺動部材の材質としては超硬合金やカーボンが主と
して用いられてきた。超硬合金は硬度が高く、耐摩耗性
は優れているが金属成分を含有していることから耐薬品
性に劣るという欠点を有し、カーボンは逆に耐薬品性に
は優れるが耐摩耗性および強度の面で問題があったため
、各々、用途によって使い分けを行っていた。
等の摺動部材の材質としては超硬合金やカーボンが主と
して用いられてきた。超硬合金は硬度が高く、耐摩耗性
は優れているが金属成分を含有していることから耐薬品
性に劣るという欠点を有し、カーボンは逆に耐薬品性に
は優れるが耐摩耗性および強度の面で問題があったため
、各々、用途によって使い分けを行っていた。
そこで、最近は耐摩耗性、耐薬品性に優れた材質として
セラミックスが注目され、摺動部材への応用が進められ
ている。
セラミックスが注目され、摺動部材への応用が進められ
ている。
用いられるセラミックスとしてはアルミナ、炭化珪素が
主流でその高緻密体がセラミックスとセラミックス、あ
るいはセラミックスとカーボンというような組み合わせ
で用いられている。
主流でその高緻密体がセラミックスとセラミックス、あ
るいはセラミックスとカーボンというような組み合わせ
で用いられている。
また、一般的摺動部材用として、フッ素樹脂あるいはフ
ッ素樹脂にガラス繊維、カーボン粒等を充填剤として添
加したものが用いられている。
ッ素樹脂にガラス繊維、カーボン粒等を充填剤として添
加したものが用いられている。
しかし乍ら、セラミックスからなる摺動部材において、
セラミックス対セラミックスの組合せで用いた場合、互
いに硬度が高く、耐摩耗性においては優れているものの
、セラミックス同志がその間隙に水、湯等の液体の薄層
を介在することにより、互いに固着し動かなくなる言わ
ゆるリンキング現象が発生することがある。
セラミックス対セラミックスの組合せで用いた場合、互
いに硬度が高く、耐摩耗性においては優れているものの
、セラミックス同志がその間隙に水、湯等の液体の薄層
を介在することにより、互いに固着し動かなくなる言わ
ゆるリンキング現象が発生することがある。
また、フッ素樹脂を主体とするものは摺動性、耐薬品性
には優れるが材質的に強度が低く、変形し易いという欠
点を有している。
には優れるが材質的に強度が低く、変形し易いという欠
点を有している。
本発明の目的は耐摩耗性、耐薬品性を有するとともに摺
動性をも具備したセラミック摺動部材を提供するにある
。
動性をも具備したセラミック摺動部材を提供するにある
。
本発明の他の目的はセラミックーセラミックの構成から
なる摺動部材においてリンキング現象の発生を防止し得
るセラミック摺動部材を提供することにある。
なる摺動部材においてリンキング現象の発生を防止し得
るセラミック摺動部材を提供することにある。
即ち、本発明はセラミック焼結体の少なくとも摺動面の
開気孔にフッ素樹脂を充填することによって複合化し、
セラミック焼結体の持つ耐摩耗性、耐薬品性と、フッ素
樹脂のもつｔａ水性、摺動性を合わせもつとともにリン
キング現象を皆無とすることができることを知見した。
開気孔にフッ素樹脂を充填することによって複合化し、
セラミック焼結体の持つ耐摩耗性、耐薬品性と、フッ素
樹脂のもつｔａ水性、摺動性を合わせもつとともにリン
キング現象を皆無とすることができることを知見した。
本発明において用いられるセラミック焼結体としてはア
ルミナ、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニア等を主体とし
て成る焼結体であって所望により高密度化を達成するた
めに周知の焼結助剤を配合することができる０例えばア
ルミナに対しＣａＯ＋５ｉＯｚ等、炭化珪素に対しては
Ｃ，Ｂ、ＢａＣ，ＡｌｚＯｓ、ＹｚＯｉ等、窒化珪素に
対して周期律表１１ａ、Ｉ［［ａ族元素の酸化物、窒化
物等、ジルコニアに対してはＹｚＯｓ＋ｃａＯ＋ＭｇＯ
Ｃｅｎｔ等が用いられる。
ルミナ、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニア等を主体とし
て成る焼結体であって所望により高密度化を達成するた
めに周知の焼結助剤を配合することができる０例えばア
ルミナに対しＣａＯ＋５ｉＯｚ等、炭化珪素に対しては
Ｃ，Ｂ、ＢａＣ，ＡｌｚＯｓ、ＹｚＯｉ等、窒化珪素に
対して周期律表１１ａ、Ｉ［［ａ族元素の酸化物、窒化
物等、ジルコニアに対してはＹｚＯｓ＋ｃａＯ＋ＭｇＯ
Ｃｅｎｔ等が用いられる。
本発明の摺動部材の製造にあたっては公知の焼成方法、
例えば特開昭５７−４２５７７号、同５６−１３４５６
４３号、５０−１２８７０８号、同５０−１６０２００
号等に開示の方法によって得られたセラミック焼結体を
油状フッ素樹脂中に、あるいは固体状のフッ素、樹脂の
懸濁液あるいは溶液中に浸漬するとともに真空引きした
後、所望により熱処理を施して溶媒を除くことによって
、セラミック焼結体の開気孔内にフッ素樹脂を充填する
ことができる。
例えば特開昭５７−４２５７７号、同５６−１３４５６
４３号、５０−１２８７０８号、同５０−１６０２００
号等に開示の方法によって得られたセラミック焼結体を
油状フッ素樹脂中に、あるいは固体状のフッ素、樹脂の
懸濁液あるいは溶液中に浸漬するとともに真空引きした
後、所望により熱処理を施して溶媒を除くことによって
、セラミック焼結体の開気孔内にフッ素樹脂を充填する
ことができる。
本発明によれば、このようなセラミック焼結体の少なく
とも摺動面に存在す開気孔にフン如樹脂を充填するもの
である０本発明に用いられる焼結体は理論密度比９０％
以上であって、開気孔率（測定方法：アルキメデス法）
がＯ乃至１０χ（ただし、Ｏは含まず）、特に１乃至６
％であることがセラミック焼結体とフッ素樹脂との複合
化による効果を十分に発揮することができる。
とも摺動面に存在す開気孔にフン如樹脂を充填するもの
である０本発明に用いられる焼結体は理論密度比９０％
以上であって、開気孔率（測定方法：アルキメデス法）
がＯ乃至１０χ（ただし、Ｏは含まず）、特に１乃至６
％であることがセラミック焼結体とフッ素樹脂との複合
化による効果を十分に発揮することができる。
本発明に用いられるフッ素樹脂は、ポリ４フツ化エチレ
ン（ＰＴＦＦ、） 、ポリ塩化３フツ化エチレン（ＰＣ
ＴＦＥ） 、ポリフッ化ビニリデン、ボリフフ化ビニル
、ポリ三フッ化エチレン、ポリ六フフ化プロピレン等、
あるいはこれらの共重合体が用いられる。
ン（ＰＴＦＦ、） 、ポリ塩化３フツ化エチレン（ＰＣ
ＴＦＥ） 、ポリフッ化ビニリデン、ボリフフ化ビニル
、ポリ三フッ化エチレン、ポリ六フフ化プロピレン等、
あるいはこれらの共重合体が用いられる。
これらのフッ素樹脂はセラミック焼結体の開気孔内に含
浸する必要性から、耐熱オイルとして用いられる低分子
量のポリ塩化３７フ化エチレンやフッ素樹脂コーティン
グに用いられる懸濁液の状態で用いるのが好ましい。
浸する必要性から、耐熱オイルとして用いられる低分子
量のポリ塩化３７フ化エチレンやフッ素樹脂コーティン
グに用いられる懸濁液の状態で用いるのが好ましい。
以下、本発明を次の例で説明する。
実施例 Ｉ
Ａｈ０３粉末（平均粒径３μｒａ ） 、Ｍｇ０（平均
粒径０．５μｍ）を０．５Ｘ ＳｉＯ□を３χ添加しア
ルミナボールを用いて、ボールミル粉砕混合を５０時間
行った。
粒径０．５μｍ）を０．５Ｘ ＳｉＯ□を３χ添加しア
ルミナボールを用いて、ボールミル粉砕混合を５０時間
行った。
成形用バインダーとしてＰＶＡを添加し、成形の後酸化
雰囲気で１６００℃で焼成した。得られたアルミナ焼結
体は開気孔率７χを有していた。フォーセントバルブ部
品の形状に加工したのち、ＰＣＴＦＥディスパージョン
に含浸させ、乾燥後２５０℃で焼成した。
雰囲気で１６００℃で焼成した。得られたアルミナ焼結
体は開気孔率７χを有していた。フォーセントバルブ部
品の形状に加工したのち、ＰＣＴＦＥディスパージョン
に含浸させ、乾燥後２５０℃で焼成した。
含浸−焼成の工程を３回繰り返した後の開気孔は０．５
χであった。
χであった。
パルプとして組み込み、湯（８０℃）を通し開閉テスト
を行った結果、比較例として含浸しなかった高緻密体（
理論密度比９９χ）の＾１２０３質焼結体では数回でハ
ンドル操作が重たくなるのに対し、フッ素樹脂を含浸し
た本発明の試料は殆ど変化なく使用できた。
を行った結果、比較例として含浸しなかった高緻密体（
理論密度比９９χ）の＾１２０３質焼結体では数回でハ
ンドル操作が重たくなるのに対し、フッ素樹脂を含浸し
た本発明の試料は殆ど変化なく使用できた。
実施例 ２
β−５ｉＣ粉末（平均粒径０．４μＴＩ）に焼結助剤と
してＢ（ホウ素）を１．Ｏｗｔχ、カーボン２ｎｔχ添
加して、アルゴン雰囲気下で１９５０℃の温度で焼成を
行い、密度２．９２（ｇ／ｃｃ） （対理論密度比９１
χ）の焼結体を得た。得られた焼結体の開気孔率は５χ
であった。
してＢ（ホウ素）を１．Ｏｗｔχ、カーボン２ｎｔχ添
加して、アルゴン雰囲気下で１９５０℃の温度で焼成を
行い、密度２．９２（ｇ／ｃｃ） （対理論密度比９１
χ）の焼結体を得た。得られた焼結体の開気孔率は５χ
であった。
これをメカニカルシールの形状に加工した後、耐熱オイ
ル（油状ポリ塩化３フツ化エチレン、ＰＣＴＦＥ）に浸
漬し、真空引きを行い、焼結体の開気孔にＰＣＴＦＩ！
を充填した。
ル（油状ポリ塩化３フツ化エチレン、ＰＣＴＦＥ）に浸
漬し、真空引きを行い、焼結体の開気孔にＰＣＴＦＩ！
を充填した。
充填後の焼結体の開気孔率はアルキメデス法では０．２
χであり、セラミックスの開気孔内にフッ素樹脂が充填
されたことが確認された。
χであり、セラミックスの開気孔内にフッ素樹脂が充填
されたことが確認された。
得られた摺動部材（メカニカルシール）を焼結アルミナ
と組合せ、水を液媒として、Ｐｖ値（圧力×周速） １
００でメカシール摺動テストを実施した。
と組合せ、水を液媒として、Ｐｖ値（圧力×周速） １
００でメカシール摺動テストを実施した。
テストは３分間運転させた後、３０秒停止し、再び運転
するという操作を繰り返し行った。
するという操作を繰り返し行った。
テストの結果、本発明の摺動部材は始動時の抵抗が少な
く、リンキング現象は見られなかった。
く、リンキング現象は見られなかった。
一方、比較例として密度３．１０ｇ／ｃｃ（対理論密度
比９７ｚ）の炭化珪素質焼結体と焼結アルミナとの組み
合わせで同様のテストを行った。テストの結果、再起動
時の抵抗が大きく、また時として固着してリンキング現
象を起こした。
比９７ｚ）の炭化珪素質焼結体と焼結アルミナとの組み
合わせで同様のテストを行った。テストの結果、再起動
時の抵抗が大きく、また時として固着してリンキング現
象を起こした。
以上、詳述したように本発明の摺動部材はセラミック焼
結体の少なくとも摺動面の開気孔内にフッ素樹脂を充填
することによって、セラミック焼結体の持つ耐摩耗性、
耐薬品性を具備するとともにフッ素樹脂の持つ撥水性、
摺動性をも具備した摺動部材が得られるとともに、この
摺動部材をセラミックス−セラミックスの組合せで使用
してもリンキング現象を皆無とすることができる。
結体の少なくとも摺動面の開気孔内にフッ素樹脂を充填
することによって、セラミック焼結体の持つ耐摩耗性、
耐薬品性を具備するとともにフッ素樹脂の持つ撥水性、
摺動性をも具備した摺動部材が得られるとともに、この
摺動部材をセラミックス−セラミックスの組合せで使用
してもリンキング現象を皆無とすることができる。
このようなセラミック摺動部材は特にメカニカルシール
、フォーセントバルブに応用することができる。
、フォーセントバルブに応用することができる。
Claims (1)
- セラミック焼結体の少なくとも摺動面の開気孔内にフッ
素樹脂を充填したことを特徴とするセラミック摺動部材
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22655786A JPS6379775A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | セラミツク摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22655786A JPS6379775A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | セラミツク摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379775A true JPS6379775A (ja) | 1988-04-09 |
Family
ID=16847027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22655786A Pending JPS6379775A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | セラミツク摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6379775A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0238388A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-07 | Ibiden Co Ltd | 摺動材料の製造方法 |
| DE3927300A1 (de) * | 1988-08-18 | 1990-02-22 | Showa Denko Kk | Siliciumcarbidsinterkoerper fuer eine mechanische dichtung und einen solchen enthaltende mechanische dichtung |
| JPH03261683A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-21 | Eagle Ind Co Ltd | 摺動材料およびその製造方法 |
| JP2008303948A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 摺動部材及びすべり軸受用ブッシュ |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP22655786A patent/JPS6379775A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0238388A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-07 | Ibiden Co Ltd | 摺動材料の製造方法 |
| DE3927300A1 (de) * | 1988-08-18 | 1990-02-22 | Showa Denko Kk | Siliciumcarbidsinterkoerper fuer eine mechanische dichtung und einen solchen enthaltende mechanische dichtung |
| US5080378A (en) * | 1988-08-18 | 1992-01-14 | Showa Denko K.K. | Silicon carbide sintered body for mechanical seal and mechanical seal using the same |
| JPH03261683A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-21 | Eagle Ind Co Ltd | 摺動材料およびその製造方法 |
| JP2008303948A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 摺動部材及びすべり軸受用ブッシュ |
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