JPH04314788A - 固体潤滑被膜及びその製造方法 - Google Patents
固体潤滑被膜及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH04314788A JPH04314788A JP10689691A JP10689691A JPH04314788A JP H04314788 A JPH04314788 A JP H04314788A JP 10689691 A JP10689691 A JP 10689691A JP 10689691 A JP10689691 A JP 10689691A JP H04314788 A JPH04314788 A JP H04314788A
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- JP
- Japan
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- coating
- film
- heating
- lubricated
- temperature
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は機械要素等の摺動部分
の摩擦係数を減少させるために使用する固体潤滑被膜及
びその製造方法に関するものである。
の摩擦係数を減少させるために使用する固体潤滑被膜及
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】摺動を伴う機械要素における大気中室温
程度から高温までの潤滑に対する要求は近年富に増加し
ている。また、塑性加工の分野でもエネルギ―の節約、
工具との焼付きや摩耗の低減、製品の表面性状の向上の
ため潤滑剤が重要視されてきている。これらのうち、特
に従来の潤滑油では不可能な数百℃以上の部分ではそれ
に耐える固体潤滑剤を使用することが好ましい。代表的
な固体潤滑剤としては、黒鉛（グラファイト）、二硫化
モリブデン（ＭｏＳ２ ）、二硫化タングステン（ＷＳ
２ ） 、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が
ある。
程度から高温までの潤滑に対する要求は近年富に増加し
ている。また、塑性加工の分野でもエネルギ―の節約、
工具との焼付きや摩耗の低減、製品の表面性状の向上の
ため潤滑剤が重要視されてきている。これらのうち、特
に従来の潤滑油では不可能な数百℃以上の部分ではそれ
に耐える固体潤滑剤を使用することが好ましい。代表的
な固体潤滑剤としては、黒鉛（グラファイト）、二硫化
モリブデン（ＭｏＳ２ ）、二硫化タングステン（ＷＳ
２ ） 、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来から使
用されている上記の固体潤滑剤は４００℃乃至５００℃
で酸化劣化し潤滑性を失ってしまうという問題点がある
。また、ＰＴＦＥを除くこれらの固体潤滑剤は何れも黒
色を呈しており使用者の衣類等を汚染しやすくまた不快
感を与えるため嫌われることが多い。一方窒化ほう素（
ＢＮ）は、９００℃まで耐酸化性を示す白色の潤滑性粉
末であるが、その潤滑性能を十分生かした優れた潤滑被
膜が得られにくい。更に、灰色を呈する絹雲母がある。 これは約１０００℃まで変質せずかつ潤滑性を示す。こ
れも十分その潤滑性能を発揮する被膜が得られにくい。
用されている上記の固体潤滑剤は４００℃乃至５００℃
で酸化劣化し潤滑性を失ってしまうという問題点がある
。また、ＰＴＦＥを除くこれらの固体潤滑剤は何れも黒
色を呈しており使用者の衣類等を汚染しやすくまた不快
感を与えるため嫌われることが多い。一方窒化ほう素（
ＢＮ）は、９００℃まで耐酸化性を示す白色の潤滑性粉
末であるが、その潤滑性能を十分生かした優れた潤滑被
膜が得られにくい。更に、灰色を呈する絹雲母がある。 これは約１０００℃まで変質せずかつ潤滑性を示す。こ
れも十分その潤滑性能を発揮する被膜が得られにくい。
【０００４】この発明は上記の如き事情に鑑みてなされ
たものであって、窒化ほう素と絹雲母両者の潤滑性と耐
熱性を生かした白色系潤滑被膜及びその製造方法を提供
することを目的とするものである。
たものであって、窒化ほう素と絹雲母両者の潤滑性と耐
熱性を生かした白色系潤滑被膜及びその製造方法を提供
することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の固体潤滑被膜は、潤滑対象物の潤滑面に形成さ
れる固体潤滑被膜であって、絹雲母と窒化ほう素の一方
または両方とコ―ティングバインダ―との混合物を加熱
固化してなることを特徴としている。この発明の固体潤
滑被膜の製造方法は、絹雲母と窒化ほう素の一方または
両方とコ―ティングバインダ―と水との混合攪拌物を潤
滑対象物の潤滑面に塗布して塗膜を形成した後、前記塗
膜を加熱固化することを特徴としている。
の発明の固体潤滑被膜は、潤滑対象物の潤滑面に形成さ
れる固体潤滑被膜であって、絹雲母と窒化ほう素の一方
または両方とコ―ティングバインダ―との混合物を加熱
固化してなることを特徴としている。この発明の固体潤
滑被膜の製造方法は、絹雲母と窒化ほう素の一方または
両方とコ―ティングバインダ―と水との混合攪拌物を潤
滑対象物の潤滑面に塗布して塗膜を形成した後、前記塗
膜を加熱固化することを特徴としている。
【０００６】
【作用】固体潤滑被膜は摺動を伴う機械要素における摺
動面を覆って形成される。固体潤滑被膜は広い温度範囲
に亙って低い摩擦係数を発揮する。この発明の固体潤滑
被膜の原料は白色または灰色であって、かつ、固体潤滑
被膜も白色または灰色であって、使用者に不快感を与え
ることもない。
動面を覆って形成される。固体潤滑被膜は広い温度範囲
に亙って低い摩擦係数を発揮する。この発明の固体潤滑
被膜の原料は白色または灰色であって、かつ、固体潤滑
被膜も白色または灰色であって、使用者に不快感を与え
ることもない。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面
について説明する。図１において、１は固体潤滑被膜で
あり、固体潤滑被膜１は機械要素２及び３の摺動面に形
成されて摺動面の摩擦係数を低減させる。固体潤滑被膜
１は窒化ほう素ＢＮまたは絹雲母（Ｓｅｒｉｃｉｔｅ）
の一方または両方とコ―ティングバインダ―との混合物
を加熱固化させたものである。
について説明する。図１において、１は固体潤滑被膜で
あり、固体潤滑被膜１は機械要素２及び３の摺動面に形
成されて摺動面の摩擦係数を低減させる。固体潤滑被膜
１は窒化ほう素ＢＮまたは絹雲母（Ｓｅｒｉｃｉｔｅ）
の一方または両方とコ―ティングバインダ―との混合物
を加熱固化させたものである。
【０００８】絹雲母（Ｓｅｒｉｃｉｔｅ）の組成の一例
は下記表１の通りである。
は下記表１の通りである。
【表１】
【０００９】被膜作成方法は、各種水ガラス（けい酸ナ
トリウム、けい酸リチウム、けい酸カリウム等）や水性
シリカゾルその他のコ―ティングバインダ―１〜５０Ｗ
ｔ％に水を添加し次の粉末が十分攪拌できる状態まで粘
度を調整した混合攪拌物とする。水性シリカゾルとして
は例えば市販品のカタロイド−Ｓ（商品名−触媒化成工
業株式会社製）を使用することができる。粘度は混合攪
拌物を機械要素に塗布するときの塗布手段や、塗布条件
に応じて決定される。この混合攪拌物に窒化ほう素を１
〜９４Ｗｔ％または水分散処理した絹雲母を１〜９４Ｗ
ｔ％の両方またはいずれか一方を加え目的の表面にスプ
レ―或いは刷毛塗りした後、使用条件にあった必要な温
度まで３０℃〜１５０℃好ましくは１００℃毎に３０分
以上好ましくは１時間以上加熱保持する。最終的には１
５０℃〜１０００℃の間で使用条件に合せて１時間以上
加熱して潤滑被膜を得る。若しくは約１００℃〜３００
℃に加熱された部分にスプレ―する場合は数秒〜１時間
以内で固体潤滑被膜１が得られる。
トリウム、けい酸リチウム、けい酸カリウム等）や水性
シリカゾルその他のコ―ティングバインダ―１〜５０Ｗ
ｔ％に水を添加し次の粉末が十分攪拌できる状態まで粘
度を調整した混合攪拌物とする。水性シリカゾルとして
は例えば市販品のカタロイド−Ｓ（商品名−触媒化成工
業株式会社製）を使用することができる。粘度は混合攪
拌物を機械要素に塗布するときの塗布手段や、塗布条件
に応じて決定される。この混合攪拌物に窒化ほう素を１
〜９４Ｗｔ％または水分散処理した絹雲母を１〜９４Ｗ
ｔ％の両方またはいずれか一方を加え目的の表面にスプ
レ―或いは刷毛塗りした後、使用条件にあった必要な温
度まで３０℃〜１５０℃好ましくは１００℃毎に３０分
以上好ましくは１時間以上加熱保持する。最終的には１
５０℃〜１０００℃の間で使用条件に合せて１時間以上
加熱して潤滑被膜を得る。若しくは約１００℃〜３００
℃に加熱された部分にスプレ―する場合は数秒〜１時間
以内で固体潤滑被膜１が得られる。
【００１０】（実験例）実験結果は、図２のようなピン
・ブロック摩擦試験片の形式（図中符号５はピン、２符
号６はプロック）で往復摩擦したときの温度と摩擦係数
の関係を示す。
・ブロック摩擦試験片の形式（図中符号５はピン、２符
号６はプロック）で往復摩擦したときの温度と摩擦係数
の関係を示す。
【００１１】図３（ａ）、（ｂ）はいずれも同種のセラ
ミックス同士を固体潤滑剤のない状態で調べたものであ
る。温度による摩擦係数の変化が比較的少ないＳｉ３
Ｎ４ を除き、いずれも温度により摩擦係数の変化を示
し全体的に摩擦係数は０．４〜１．１以上まで高い値を
示す。
ミックス同士を固体潤滑剤のない状態で調べたものであ
る。温度による摩擦係数の変化が比較的少ないＳｉ３
Ｎ４ を除き、いずれも温度により摩擦係数の変化を示
し全体的に摩擦係数は０．４〜１．１以上まで高い値を
示す。
【００１２】図４は各種セラミックスにエポキシをバイ
ダ―としたＭｏＳ２ 被膜をつけたものの試験結果であ
る。いずれも温度４００℃までは摩擦係数が０．１以下
で優れた潤滑性を示すが、５００℃を越えると極端に潤
滑性を失っていき、一旦１０００℃まで加熱した試験片
の潤滑被膜は完全に酸化等により消失し全温度範囲にわ
たってもとの低い摩擦係数には戻らない。
ダ―としたＭｏＳ２ 被膜をつけたものの試験結果であ
る。いずれも温度４００℃までは摩擦係数が０．１以下
で優れた潤滑性を示すが、５００℃を越えると極端に潤
滑性を失っていき、一旦１０００℃まで加熱した試験片
の潤滑被膜は完全に酸化等により消失し全温度範囲にわ
たってもとの低い摩擦係数には戻らない。
【００１３】一方、この発明である絹雲母、窒化ほう素
系固体潤滑被膜の一例を図５に示す。この例は、水分散
型に処理した絹雲母１０ｇ、窒化ほう素１０ｇ、けい酸
ナリトウム三号８０ｇに水５ｇを加え攪拌混合し、Ｓｉ
３ Ｎ４ 試験片上に塗布した後、１００℃／時間で温
度上昇させ、１００℃毎に１時間保持しながら９００℃
まで昇温した被膜について調べた結果である。室温〜１
０００℃の全温度範囲にわたって潤滑効果を現し、かつ
、待つ係数が０．３５〜０．２５の範囲であり、しかも
温度による摩擦係数の変化が極めて少ないことがわかる
。
系固体潤滑被膜の一例を図５に示す。この例は、水分散
型に処理した絹雲母１０ｇ、窒化ほう素１０ｇ、けい酸
ナリトウム三号８０ｇに水５ｇを加え攪拌混合し、Ｓｉ
３ Ｎ４ 試験片上に塗布した後、１００℃／時間で温
度上昇させ、１００℃毎に１時間保持しながら９００℃
まで昇温した被膜について調べた結果である。室温〜１
０００℃の全温度範囲にわたって潤滑効果を現し、かつ
、待つ係数が０．３５〜０．２５の範囲であり、しかも
温度による摩擦係数の変化が極めて少ないことがわかる
。
【００１４】
【発明の効果】このように、この発明の固体潤滑被膜で
は係数係数が低い。しかも温度による摩擦係数の変化が
極めて少ない優れた潤滑性を示す。
は係数係数が低い。しかも温度による摩擦係数の変化が
極めて少ない優れた潤滑性を示す。
【図１】固体潤滑被膜を示す断面説明図。
【図２】ピン・ブロック摩擦試験片を示す斜視説明図。
【図３】セラミックス同士の温度と摩擦係数の関係を示
すグラフ。
すグラフ。
【図４】従来の固体潤滑被膜の温度と摩擦係数の関係を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図５】この発明の固体潤滑被膜の温度と摩擦係数の関
係を示すグラフ。
係を示すグラフ。
１ 固体潤滑被膜
２ 機械要素
３ 機械要素
５ ピン
６ ブロック
Claims (4)
- 【請求項１】 潤滑対象物の潤滑面に形成される固体
潤滑被膜であって、絹雲母と窒化ほう素の一方または両
方とコ―ティングバインダ―との混合物を加熱固化して
なることを特徴とする固体潤滑被膜。 - 【請求項２】 絹雲母と窒化ほう素の一方または両方
とコ―ティングバインダ―と水との混合攪拌物を潤滑対
象物の潤滑面に塗布して塗膜を形成した後、前記塗膜を
加熱固化することを特徴とする固体潤滑被膜の製造方法
。 - 【請求項３】 前記加熱は１００℃／時間の昇温速度
で１時間加熱する昇温過程と前記昇温過程後の温度で１
時間加熱する保温過程とを繰返して９００℃以上の温度
になるまで加熱することを特徴とする請求項２項記載の
固体潤滑被膜の製造方法。 - 【請求項４】 前記混合攪拌物を約１００℃以上の前
記潤滑対象物の潤滑面にスプレ―によって塗布し、前記
潤滑面の熱によって前記加熱を行うことを特徴とする請
求項２項記載の固体潤滑被膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10689691A JPH04314788A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 固体潤滑被膜及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10689691A JPH04314788A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 固体潤滑被膜及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314788A true JPH04314788A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=14445235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10689691A Pending JPH04314788A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 固体潤滑被膜及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04314788A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4893863A (ja) * | 1972-03-21 | 1973-12-04 | ||
| JPS5297076A (en) * | 1976-01-31 | 1977-08-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Manufacturing process of lubricating dried coating |
| JPH03255197A (ja) * | 1990-03-05 | 1991-11-14 | Nichiyu Kagaku Kogyo Kk | 鉄道分岐切変えポイント面用の自己潤滑剤組成物およびシート |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP10689691A patent/JPH04314788A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4893863A (ja) * | 1972-03-21 | 1973-12-04 | ||
| JPS5297076A (en) * | 1976-01-31 | 1977-08-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Manufacturing process of lubricating dried coating |
| JPH03255197A (ja) * | 1990-03-05 | 1991-11-14 | Nichiyu Kagaku Kogyo Kk | 鉄道分岐切変えポイント面用の自己潤滑剤組成物およびシート |
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