JPH01278475A - 炭化ケイ素複合摺動部材 - Google Patents

炭化ケイ素複合摺動部材

Info

Publication number
JPH01278475A
JPH01278475A JP63106139A JP10613988A JPH01278475A JP H01278475 A JPH01278475 A JP H01278475A JP 63106139 A JP63106139 A JP 63106139A JP 10613988 A JP10613988 A JP 10613988A JP H01278475 A JPH01278475 A JP H01278475A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon carbide
weight
carbon
coke
boron
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.)
Granted
Application number
JP63106139A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0733287B2 (ja
Inventor
Yoichiro Hayashi
洋一郎 林
Yoshiro Kusumi
美朗 久住
Wataru Abe
亘 安部
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.)
Oiles Industry Co Ltd
Original Assignee
Oiles Industry 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 Oiles Industry Co Ltd filed Critical Oiles Industry Co Ltd
Priority to JP63106139A priority Critical patent/JPH0733287B2/ja
Publication of JPH01278475A publication Critical patent/JPH01278475A/ja
Publication of JPH0733287B2 publication Critical patent/JPH0733287B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は炭化ケイ素複合摺動部材、特に流体ポンプなど
に用いられる液中軸受として使用されて良好な性能を発
揮する炭化ケイ素複合摺動部材に関するものである。
[従来技術] 従来、例えば流体ポンプや各種流量計の軸受として使用
される液中軸受としては炭素材料が使用されてきたが、
このものは摺動面に土砂やスラリーなどの異物の混入に
より、異常摩耗を生じる欠点を有することから、近年炭
化ケイ素焼結体が使用され始めている。液中軸受として
の炭化ケイ素焼結体は、低荷重条件では優れた摺動特性
を示すが、^荷車条件では摩擦係数が上昇し、摩耗針が
増大するという欠点、また、炭化ケイ素焼結体は通常、
研削盤にて所望の形状に機械加工を行うが、加工・にあ
たり切込mを多くとると、ビビリを生じて良好な仕上面
が得られ難いため、加工にあたっては切込量を小さくせ
ざるを得ないなどの加工性の問題がある。
さらにまた、流体ポンプの液中軸受は、たとえばポンプ
起動時や操作ミスによる空回しにより摺動向に潤滑剤の
役割を果たす液体が十分にいきわたらない、所謂乾燥も
しくは境界1!!m条件下で使用されることがあった。
上記炭化ケイ素焼結体からなる軸受は、乾燥もしくは境
界n擦条件下では、11!擦係数が上昇し、摩耗量が増
大するため、壁1動面に完全な液体潤滑膜を形成する、
所謂液体潤滑条件トでの使用に限られるという欠点があ
った。
上述した炭化ケイ素焼結体からなる軸受の欠点を解決す
るものとして、例えば特開昭60−141676号(以
下「従来技術I」という)や特公昭62−46508号
(以下「従来技術■」という)が提案されている。
この従来技術■は1〜48i 吊%のグラファイト元素
状炭素、有効訊の焼結助剤および残りの量の炭化ケイ素
からなるもので、1〜48重昂%のグラファイト元素状
炭素を添加することにより、乾燥もしくは境界r!!擦
条件下での使用を可能としだものである。また、従来技
術■は、コークス−炭化ケイ素複合焼結体に係わるもの
で、該焼結体の耐酸化性を向上さけたものである。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上述した従来技術工からなる炭化ケイ素
複合焼結体は、乾燥゛もしくは境界摩擦条件下で優れた
活動特性を示す反面、機械的強度が低く、僅かの衝撃で
焼結体にかけが生じるなど取り扱い上の問題がある。
また、従来技術■からなるコークス−炭化ケイ素複合焼
結体を摺動部材に適用した場合には、特に耐アブレッシ
プ竹に劣り、土砂の流入が余儀なくされる水中ポンプ用
の軸受としては使用しがたいという欠点がある。
本発明は上記問題点を解決し、ポンプ起動時の乾燥もし
くは境界摩擦条件下あるいは高荷重条件下でも優れたI
II 11特性を示し、かつ高い機械的強度を示す、特
に液中軸受に適用して好適な炭化ケイ素複合摺動部材を
得ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明者等は上記目的を達成するため種々研究した結果
残留揮発分4重量%以上を有するコークス25〜45重
量%、ホウ素もしくはホウ素化合物0.5〜5重量%、
炭素2〜4重憬%もしくは炭化後の炭素含量が2〜4重
母%になる炭化可能な有機材料6〜10重昂%並びに残
部炭化ケイ素からなる混合粉末を焼結してなる炭化ケイ
素複合焼結体は、液体潤滑条件下ではもちろんのこと、
乾燥もしくは境界n1f)条件下においても、また高荷
重条件下においても優れたlFl!JIl特性を示し、
かつ高い機械的強度を示すことを見出し、この知見に基
ぎ本発明をなすに至った。
本発明で主成分をなす炭化ケイ素粉末はα型、β型のど
ちらでも使用することができ、平均粒径5ミクロン以下
の粉末が使用される。
本発明で用いるコークスとしては、揮発分を有する、い
わゆる生コークスで、石油系、石炭系又は樹脂系のいず
れでもよいが、特に高強度の製品を得るには4重量%以
上の残留揮発分を含むのが好ましい。
コークスの混合割合は、混合粉末総量に対して25〜4
5手M%、好ましくは25〜40重量%である。
25重量%より少ない場合には、乾燥もしくは境界摩擦
条件下あるいは液体潤滑条件下であっても高荷重条件下
で良好な摺動特性を得ることが難しく、また、45重晒
%より多い場合には、焼結体の機械的強度が低下するの
で好ましくない。
ホウ素又は炭化ホウ素もしくは窒化ホウ素などのホウ素
化合物は、混合粉末の焼結助剤としての役割と前述した
コークスの焼結時の黒鉛化を促進させる役割を宋たりも
ので、イの混合割合は混合粉末総量に対して0.5〜5
重量%である。
炭素は前記ホウ素またはホウ素化合物と同様、混合粉末
の焼結助剤の役割を果たすもので、カーボンブラックな
どが例示される。また、本発明では、上記炭素に代えて
、炭化可能な有機材料を使用することができる。この炭
化可能な有機材料としてはフェノール樹脂やコールター
ルピッチ等が例示されるが、とくにフェノール樹脂が好
ましく使用される。その混合割合は混合粉末総量に対し
て、炭素を使用する場合は2〜4重量%、炭化可能な有
機材料を使用する場合は6〜10重恐%であり、有機材
料を炭化して得られる炭素量が混合粉末総量に対して2
〜4重量%になるような聞用いられる。
また、場合によっては、上述した成分組成からなる混合
粉末に一時的結合材例えばポリビニルアルコール等を添
加することも有効である。この時、−時的結合材の添加
量としては混合粉末100重吊部に対して約3車量部が
好ましい。
次に、本発明の製造方法を示す。
まず、炭化ケイ素粉末にコークス粉末およびホウ素もし
くはホウ素化合物を添加し、さらに炭素もしくは炭化可
能な有機材料J3よび必要に応じて一時的結合材を加え
混合して混合物を得た後、該混合物を乾燥し、粉砕して
粉末とする。該粉末を金型に装填し、1000〜200
01(9/Jの圧力で加圧成形して成形体を得る。そし
て上記成形体を無加圧状sr、1900〜2100[(
1)1[![−0,5〜21間[’iし、焼結体を得る
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
[実施例1〜3.比較例1〜6] 表1に示す割合で平均粒径0.5ミクロンのα型炭化ケ
イ素粉末(商品名:DU−A−1,昭和電工■社製)、
残密揮発分11%のコークス粉末、ホウ素粉末、フェノ
ール樹脂およびアセトン50CCをボールミルを用いて
10時間混合した後、該混合物を乾燥し、粉砕して10
0メツシユアンダーに分級した粉末を得た。
該混合粉末を金型に装填し、20001(9/Jの圧力
で加圧成形し成形体を得た。
この成形体を2050度の温度に加熱された加熱炉中(
アルゴンガス雰囲気)で1時間焼成し、焼結体を得た。
この焼結体を機械加工して長さ3711111゜幅4I
II#I、厚さ3Mの曲げ強度試験片および縦横それぞ
れ32m、厚さ7mのスラスト試験片を得た。
[比較例7] 表1に示す割合で平均粒径0゜5ミクロンのα型炭化ケ
イ素粉末(商品名:DU−A−1,昭和電工■社製)、
カーボンブラック粉末、ホウ素粉末。
フェノール樹脂、アセトン50ccおよびポリビニルア
ルコール3重量部をボールミルを用いて10時間混合し
た後、該混合物を乾燥し、粉砕して100メツシユアン
ダーに分級した粉末を得た。
該混合粉末を金型に装填し、2000に5/lJの圧力
で加圧成形し成形体を得た。
この成形体を2050度の温度に加熱された加熱炉中(
アルゴンガス雰囲気)で1時間焼成し、焼結体を得た。
該焼結体を機械加工して長さ37m、幅4門、厚さ3#
Iの曲げ試験片および縦横それぞれ32rttms厚さ
7m+のスラスト試験片を得た。
し比較例8] 表1に示す割合で平均粒径0.5ミクロンのα型炭化ケ
イ素粉末(商品名:DU−A−1,昭和電工側社製)、
黒鉛粉末、ホウ素粉末、フェノール樹脂、およびアセト
ン50ccをボールミルを用いて10時間混合した侵、
該混合物を乾燥し、粉砕して100メツシユアンダーに
分級した粉末を得た。
該混合粉末を金型に装填し、2000Kg/ ciの圧
ヵで加圧成形し成形体を得た。
この成形体を2050度の温度に加熱された加熱炉中(
アルゴンガス雰囲気)で1時間焼成し、焼結体を得た。
該焼結体を機械加工して長さ37M1幅4rIWi、厚
さ3−の曲げ試験片および縦横それぞれ32線、厚さ7
Mのスラスト試験片を得た。
[比較例9] 平均粒径0.5ミクロンのα型炭化ケイ素粉末38.9
重量%、残留揮発分11%のコークス粉末51.2重量
%、炭化ホウ素粉末9.9重用%をらいかい機で5時間
摩砕混合した。このようにして得た混合粉末を金型に装
填し、2000KW/dの圧力で加圧成形して成形体を
得たのち、2000度の温度に加熱された加熱炉中(ア
ルゴンガス雰囲気)で1時間焼成し、焼結体を得た。こ
の焼結体を機械加工して、長さ37#l、幅4NR1厚
さ3間の曲げ試験片および縦横それぞれ32慣、厚さ7
111+lのスラスト試験片を得た。
上記実施例1〜3、比較例1〜9をJIS R1601
「ファインセラミックの曲げ強さ試験」に沿って3点曲
げ強度試験を行うとともに以下の条件で水中耐荷重スラ
スト試験を行った。その結果を表1に示す。なお、表中
「−」は、摩擦係数が上昇したため試験を途中で中止し
たことを示すものである。
速 度: 5m/e+in 荷 重:  0.5hr毎に12.5Kg/Jづつ累積
し、250句/dにて終了 相手材:5iC(φ12×φ25X l 17)試験結
果から、実施例1〜3の焼結体は全試験時間を通して安
定した摺動特性を示した。一方、比較例1〜5の焼結体
は、荷重の増大にともない次第ニr!4r!A係数が上
昇シ、血圧150Kg / ei テ摩擦係数の急激な
上昇が認められたので試験を中止した。
つぎに、上述した試験で、良好な摺動特性を示した実施
例3と比較例9の焼結体について、さらに過酷な水中ス
ラスト試験を行った。試験条件は以下に示すとおりであ
る。
面  ル :  1501!Ff  /!速  度 :
5TrL/1n 時  間 :   50hr 水 :蒸留水0.1wt%関東ローム7種(JIS28
901)添加 相手14:5iC(φ12×φ25X l 17)表2
は上記の試験結果を示すものである。
表2 1”””””’”””””””’t’WJ”’:f、;
’i:!r′”1tls!’i’[:’lff1;”’
J:fff”’/cJ)”””(’m/’m:”n)h
r”1試験結果から、比較例9の焼結体は、摩耗針が多
く、耐アブレッシブ性に劣り、土砂の侵入が余儀なくさ
れる水中ポンプなどの軸受への適用はできない。
[発明の効果] 本発明の炭化ケイ素複合層動部材は、液中摩擦条件下で
はちもろIυのこと、乾燥もしくは境界摩擦条件下ある
いは、高?4重条件下でも良好な摺動特性を示し、かつ
高い殿様的強度を示し、優れた耐アブレッシブ性を有す
るので、水、薬液中などにおいて使用される液中軸受用
材料に適している。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 残留揮発分4重量%以上を有するコークス25
    〜45重量%、ホウ素もしくはホウ素化合物0.5〜5
    重量%、炭素2〜4重量%もしくは炭化後の炭素含量が
    2〜4重量%になる炭化可能な有機材料6〜10重量%
    並びに残部炭化ケイ素からなる混合粉末を焼結してなる
    炭化ケイ素複合摺動部材。
JP63106139A 1988-04-28 1988-04-28 炭化ケイ素複合摺動部材 Expired - Fee Related JPH0733287B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63106139A JPH0733287B2 (ja) 1988-04-28 1988-04-28 炭化ケイ素複合摺動部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63106139A JPH0733287B2 (ja) 1988-04-28 1988-04-28 炭化ケイ素複合摺動部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01278475A true JPH01278475A (ja) 1989-11-08
JPH0733287B2 JPH0733287B2 (ja) 1995-04-12

Family

ID=14426036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63106139A Expired - Fee Related JPH0733287B2 (ja) 1988-04-28 1988-04-28 炭化ケイ素複合摺動部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0733287B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03140223A (ja) * 1989-10-27 1991-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 射出成形方法及び装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6246508B2 (ja) 2013-06-25 2017-12-13 グローリー株式会社 動体画像抽出方法及び動体画像抽出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03140223A (ja) * 1989-10-27 1991-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 射出成形方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0733287B2 (ja) 1995-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5707567A (en) Process for producing a self-sintered silicon carbide/carbon graphite composite material having interconnected pores which maybe impregnated
EP0520520B1 (en) Ceramic composite and process for production thereof
US5976429A (en) Process for producing dense, self-sintered silicon carbide/carbon-graphite composites
US20110008604A1 (en) Hard non-oxide or oxide ceramic / hard non-oxide or oxide ceramic composite hybrid article
JP5683571B2 (ja) 黒鉛添加樹脂系しゅう動材料及びしゅう動部材
JP2722182B2 (ja) 三様式の細孔構成を有する多孔性SiCのベアリング材料及びその製造方法
AU2003230879B2 (en) A composite body of silicon carbide and binderless carbon and process for producing
US5538649A (en) Carbon composite mateiral for tribological applications
US6398991B1 (en) Processes for making a silicon carbide composition
US20020160902A1 (en) Composite material based on silicon carbide and carbon, process for its production and its use
US7264877B2 (en) Sliding element for seals and their process of manufacturing
JPH01278475A (ja) 炭化ケイ素複合摺動部材
CN1169708A (zh) 自烧结碳化硅/碳复合材料
JPS59131577A (ja) 炭化ケイ素質材料およびその製造法
JP2543093B2 (ja) シ−ル用摺動部品
WO2025063176A1 (ja) 摺動部品
JPH0510303B2 (ja)
JP2002338357A (ja) 摺動体及びメカニカルシール
JPS6220148B2 (ja)
JPH04254471A (ja) セラミックス複合焼結体およびそれを用いた摺動部材
JP2024036132A (ja) 炭化ケイ素焼結体、炭化ケイ素焼結体を用いた摺動部品および炭化ケイ素焼結体の製造方法
JPH0413315B2 (ja)
JPH0510304B2 (ja)
JPS59223273A (ja) 摺動特性の優れた炭化珪素質焼結体
JPH11278937A (ja) タングステンカーバイド/カーボン複合材料及び摺動部材

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees