JPH0664967A - セラミックス摺動部品 - Google Patents
セラミックス摺動部品Info
- Publication number
- JPH0664967A JPH0664967A JP4222681A JP22268192A JPH0664967A JP H0664967 A JPH0664967 A JP H0664967A JP 4222681 A JP4222681 A JP 4222681A JP 22268192 A JP22268192 A JP 22268192A JP H0664967 A JPH0664967 A JP H0664967A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sliding
- zirconia
- sliding part
- ceramics
- less
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 10
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical group [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 腐蝕性、摩耗性液内で長期の摺動に耐え、安
定した摺動特性が得られるセラミックス摺動部品を提供
する。 【構成】 アルミナを主成分とし、ジルコニアとその安
定化剤を１０〜５０重量％含み、かつジルコニアの平均
結晶粒子径が２μｍ以下、曲げ強さが５００ＭＰａ以上
及び摺動面の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以下で
あるセラミックス摺動部品。
定した摺動特性が得られるセラミックス摺動部品を提供
する。 【構成】 アルミナを主成分とし、ジルコニアとその安
定化剤を１０〜５０重量％含み、かつジルコニアの平均
結晶粒子径が２μｍ以下、曲げ強さが５００ＭＰａ以上
及び摺動面の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以下で
あるセラミックス摺動部品。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軸受け、メカニカルシー
ル等に適したセラミックス摺動部品（以下摺動部品とす
る）に関する。
ル等に適したセラミックス摺動部品（以下摺動部品とす
る）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、軸受け、メカニカルシール、シリ
ンダライナ等の摺動部品は、耐摩耗性の金属材料や、テ
フロン、ゴム等の有機材料あるいはアルミナ、炭化珪素
等のセラミックスが用いられている。
ンダライナ等の摺動部品は、耐摩耗性の金属材料や、テ
フロン、ゴム等の有機材料あるいはアルミナ、炭化珪素
等のセラミックスが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら金属材料
は、機械的強度、精度等に優れ、また安価であるという
特長があるが、酸性の腐蝕性薬液あるいは摩耗性の流体
には適さないという欠点がある。テフロン、ゴム等の有
機材料は、腐蝕には強いが摩擦、摩耗等摺動特性が低い
という欠点がある。アルミナ、炭化珪素等のセラミック
スは、腐蝕性あるいは摩耗性の液体に強いが以下に示す
ような欠点がある。
は、機械的強度、精度等に優れ、また安価であるという
特長があるが、酸性の腐蝕性薬液あるいは摩耗性の流体
には適さないという欠点がある。テフロン、ゴム等の有
機材料は、腐蝕には強いが摩擦、摩耗等摺動特性が低い
という欠点がある。アルミナ、炭化珪素等のセラミック
スは、腐蝕性あるいは摩耗性の液体に強いが以下に示す
ような欠点がある。
【０００４】アルミナセラミックスは摩擦係数が比較的
高く、良好な摺動を得るためには摺動面を鏡面にみがき
上げる必要があり、また比較的摩耗し易いという欠点が
ある。
高く、良好な摺動を得るためには摺動面を鏡面にみがき
上げる必要があり、また比較的摩耗し易いという欠点が
ある。
【０００５】炭化珪素は、摺動特性、耐食、耐摩耗性に
は優れるが、欠け易く、一度異常摺動が生じると摺動面
は荒れたまま改善せず、相手材を急激に摩耗させて、相
互に劣化が進むという欠点がある。
は優れるが、欠け易く、一度異常摺動が生じると摺動面
は荒れたまま改善せず、相手材を急激に摩耗させて、相
互に劣化が進むという欠点がある。
【０００６】またジルコニアセラミックスは、表面平滑
性には優れるが、摺動面が密着して移着摩耗を起こし易
いという欠点がある。
性には優れるが、摺動面が密着して移着摩耗を起こし易
いという欠点がある。
【０００７】本発明は腐蝕性、摩耗性液内で長期の摺動
に耐え、安定した摺動特性が得られる摺動部品を提供す
るものである。
に耐え、安定した摺動特性が得られる摺動部品を提供す
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はアルミナを主成
分とし、ジルコニアとその安定化剤を１０〜５０重量％
含み、かつジルコニアの平均結晶粒子径が２μｍ以下、
曲げ強さが５００ＭＰａ以上及び摺動面の平均表面粗さ
（Ｒａ）が０．２μｍ以下である摺動部品に関する。
分とし、ジルコニアとその安定化剤を１０〜５０重量％
含み、かつジルコニアの平均結晶粒子径が２μｍ以下、
曲げ強さが５００ＭＰａ以上及び摺動面の平均表面粗さ
（Ｒａ）が０．２μｍ以下である摺動部品に関する。
【０００９】本発明において、アルミナに添加されるジ
ルコニアは、互いの結晶が相互に均一に分散しているこ
とが望ましい。なおジルコニアの平均結晶粒子径は２μ
ｍ以下とされ、２μｍを越えると粒子が脱落し易く、か
つ表面粗さも粗くなり易く良好な摺動が得られない。ア
ルミナの結晶粒径は５μｍ以下が好ましい。
ルコニアは、互いの結晶が相互に均一に分散しているこ
とが望ましい。なおジルコニアの平均結晶粒子径は２μ
ｍ以下とされ、２μｍを越えると粒子が脱落し易く、か
つ表面粗さも粗くなり易く良好な摺動が得られない。ア
ルミナの結晶粒径は５μｍ以下が好ましい。
【００１０】また曲げ強さは５００ＭＰａ以上、好まし
くは６５０ＭＰａ以上及び摺動面の平滑表面粗さ（Ｒ
ａ）は０．２μｍ以下とされ、曲げ強さが５００ＭＰａ
未満であると、結晶相互の結合が弱く脱粒を起こし易
く、平均表面粗さが０．２μｍを越えると振動や異常摩
耗が発生し易くなる。なお曲げ強さは、３点曲げ強さを
示す。
くは６５０ＭＰａ以上及び摺動面の平滑表面粗さ（Ｒ
ａ）は０．２μｍ以下とされ、曲げ強さが５００ＭＰａ
未満であると、結晶相互の結合が弱く脱粒を起こし易
く、平均表面粗さが０．２μｍを越えると振動や異常摩
耗が発生し易くなる。なお曲げ強さは、３点曲げ強さを
示す。
【００１１】ジルコニアとその安定化剤は、全組成物中
に１０〜５０重量％の範囲とされ、１０重量％未満であ
ると機械的強度や摩耗性液体に対する耐摩耗性が低下
し、５０重量％を越えると表面が平滑になり易いが、硬
度や熱伝導率が低下して、高速での摺動特性が低下す
る。
に１０〜５０重量％の範囲とされ、１０重量％未満であ
ると機械的強度や摩耗性液体に対する耐摩耗性が低下
し、５０重量％を越えると表面が平滑になり易いが、硬
度や熱伝導率が低下して、高速での摺動特性が低下す
る。
【００１２】摺動部品中に含まれるジルコニア結晶は、
正方晶形態が望ましい。上記のような結晶形にするため
の安定化剤としては、Ｙ2Ｏ3、ＣｅＯ2等が用いられ
る。安定化剤の添加量は、ジルコニアの含有量によって
適宜選定される。
正方晶形態が望ましい。上記のような結晶形にするため
の安定化剤としては、Ｙ2Ｏ3、ＣｅＯ2等が用いられ
る。安定化剤の添加量は、ジルコニアの含有量によって
適宜選定される。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。表１及び表
２に示す組成及び特性の材料を用いて直径が６５ｍｍで
厚さが１０ｍｍの円板及び外径が５０ｍｍで内径が４６
ｍｍのリングに成形加工し、そして円板には回転止めを
形成し、リングには片方の端面の６ケ所に幅１ｍｍの切
り込みを入れた。
２に示す組成及び特性の材料を用いて直径が６５ｍｍで
厚さが１０ｍｍの円板及び外径が５０ｍｍで内径が４６
ｍｍのリングに成形加工し、そして円板には回転止めを
形成し、リングには片方の端面の６ケ所に幅１ｍｍの切
り込みを入れた。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】次に上記で得た円板を回転させ、その上部
にセットしたリングの内側から蒸留水を５ｃｃ／秒流
し、摺動面を経て排出させた。またリングの上側からバ
ネで最大１ＫＮの荷重を加え、リングが受ける回転トル
クを測定して摩擦係数（μ）を算出した。さらに比摩耗
量は１０Ｋｍ摺動試験前後の重量変化から算出した。こ
れらの測定結果、摺動条件、材料の組み合わせ等を表３
に示す。
にセットしたリングの内側から蒸留水を５ｃｃ／秒流
し、摺動面を経て排出させた。またリングの上側からバ
ネで最大１ＫＮの荷重を加え、リングが受ける回転トル
クを測定して摩擦係数（μ）を算出した。さらに比摩耗
量は１０Ｋｍ摺動試験前後の重量変化から算出した。こ
れらの測定結果、摺動条件、材料の組み合わせ等を表３
に示す。
【００１７】
【表３】
【００１８】表３から明らかなように本発明になる摺動
部品は、摩擦係数が低く、かつ比摩耗量に優れ、摺動面
は常に平滑で相手材料の影響を受けにくく優れたもので
あることがわかる。これに対し本発明に含まれない試番
１、２、７及び８の摺動部品は、摩擦係数が高く、比摩
耗量に劣り、特に試番１、７及び８の摺動部品は振動の
大きいことが確認された。
部品は、摩擦係数が低く、かつ比摩耗量に優れ、摺動面
は常に平滑で相手材料の影響を受けにくく優れたもので
あることがわかる。これに対し本発明に含まれない試番
１、２、７及び８の摺動部品は、摩擦係数が高く、比摩
耗量に劣り、特に試番１、７及び８の摺動部品は振動の
大きいことが確認された。
【００１９】
【発明の効果】本発明になる摺動部品は、各種のセラミ
ックスと組み合わせて使用しても摩擦係数や比摩耗量が
低く、腐蝕性、摩耗性液体に対する耐久性にも優れてお
り、極めて優れた摺動部品であり、加圧送液用ポンプ、
バルブ等に好適である。
ックスと組み合わせて使用しても摩擦係数や比摩耗量が
低く、腐蝕性、摩耗性液体に対する耐久性にも優れてお
り、極めて優れた摺動部品であり、加圧送液用ポンプ、
バルブ等に好適である。
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミナを主成分とし、ジルコニアとそ
の安定化剤を１０〜５０重量％含み、かつジルコニアの
平均結晶粒子径が２μｍ以下、曲げ強さが５００ＭＰａ
以上及び摺動面の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以
下であるセラミックス摺動部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222681A JPH0664967A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | セラミックス摺動部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222681A JPH0664967A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | セラミックス摺動部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0664967A true JPH0664967A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16786257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4222681A Pending JPH0664967A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | セラミックス摺動部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664967A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0802171A3 (en) * | 1996-03-13 | 1998-02-11 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Low frictional ceramic material for sliding member |
| EP1514856A1 (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-16 | Kyocera Corporation | Alumina/zirconia ceramics and method of producing the same |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP4222681A patent/JPH0664967A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0802171A3 (en) * | 1996-03-13 | 1998-02-11 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Low frictional ceramic material for sliding member |
| EP1514856A1 (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-16 | Kyocera Corporation | Alumina/zirconia ceramics and method of producing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8383561B2 (en) | Inert wear resistant PTFE-based solid lubricant nanocomposite | |
| Skienhe et al. | Evaluation of the effect of different types of abrasive surface treatment before and after zirconia sintering on its structural composition and bond strength with resin cement | |
| CN1360161A (zh) | 滚动轴承 | |
| Aronov et al. | Wear in ceramic/ceramic and ceramic/metal reciprocating sliding contact. Part 1 | |
| JPH0664967A (ja) | セラミックス摺動部品 | |
| Imbeni et al. | Abrasive wear behaviour of an Al2O3–Al co-continuous composite | |
| CN102119292A (zh) | 传动装置密封件的滑动环和/或静止环 | |
| He et al. | Friction and wear behaviour of ceramic-hardened steel couples under reciprocating sliding motion | |
| JP2004352573A (ja) | 摺動装置 | |
| EP1630463B1 (en) | Mechanical seal device | |
| US6981799B2 (en) | Slide bearing for a centrifugal pump | |
| JPH0737347B2 (ja) | 液圧シリンダーのピストンロッドに適用される被覆 | |
| US20030109199A1 (en) | Seal rings with improved friction and wear properties | |
| Engqvist et al. | Resistance of a binderless cemented carbide to abrasion and particle erosion | |
| Westergård et al. | Sliding wear and friction of Si3N4-SiC-based ceramic composites containing hexagonal boron nitride | |
| DE19524510A1 (de) | Fluidgeschmiertes Gleitlager | |
| JPH02502894A (ja) | セラミック物質、及びその製造方法 | |
| JP2002005180A (ja) | 転がり軸受 | |
| JPS5934020A (ja) | 組合せ摺動部材 | |
| JP3025938B2 (ja) | ディスクバルブ | |
| JP2001220606A (ja) | 摺動部材用複合材料および摺動部材 | |
| JP3623072B2 (ja) | 摺動装置 | |
| JP3322942B2 (ja) | 摺動装置 | |
| JPH06279117A (ja) | メカニカルシール用硼化チタン複合炭化珪素焼結体およびメカニカルシール | |
| Wani | Fretting wear of SiAlON ceramic |