JP2003042305A - Sliding component, mechanical seal using the sliding component, and manufacturing method therefor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the sliding resistance of a sliding surface of a sliding component, to prevent partial wear of the sliding surface, and to keep stable quality and an inexpensive manufacturing cost. SOLUTION: This sliding component includes 3 to 30 Vol.% of carbon powder having average grain diameter of 0.001 to 0.080 mm and a pore, and carbon scattered in a sliding surface of a sintered body including silicon carbide and a sintering auxiliary in the rest part, is formed in a recessed portion.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炭化珪素とカーボ
ンの複合材の摺動部品並びにそれを用いたメカニカルシ
ール及びその部品の製造方法に関する。更に詳しくは、
炭化珪素の摺動面に気孔を有するカーボンが点在し、こ
のカーボンが凹部に形成されて高圧、高負荷条件であっ
ても低摩擦能力を有すると共に、シール能力に優れた摺
動部品と、その摺動部品を設けたメカニカルシールと、
摺動部品を造る製造方法とに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sliding part made of a composite material of silicon carbide and carbon, a mechanical seal using the same, and a method for manufacturing the part. For more details,
Carbon that has pores is scattered on the sliding surface of silicon carbide, and this carbon is formed in the concave portion to have a low friction ability even under high pressure and high load conditions, and a sliding component excellent in sealing ability, A mechanical seal with the sliding parts,
The present invention relates to a manufacturing method for manufacturing sliding parts.

【０００２】[0002]

【従来の技術】本発明の炭化珪素の摺動部品に関する先
行技術として、特公平５−６９０６６号公報（対応する
米国特許第５，０８０，３７８号明細書も存在する）が
存在する。この米国特許明細書及び図面には、図４に示
すメカニカルシールが開示されている。2. Description of the Related Art Japanese Patent Publication No. 5-69066 (corresponding to U.S. Pat. No. 5,080,378) exists as a prior art relating to a silicon carbide sliding component of the present invention. The US patent specification and the drawings disclose the mechanical seal shown in FIG.

【０００３】図４はポンプ及び冷凍機などに用いられて
いるメカニカルシール１００の半断面図である。図４に
於いて、回転軸１３０とケーシング１４０との間にはメ
カニカルシール１００が配置されている。そして、この
メカニカルシール１００は、ポンプ又は冷凍機などに用
いられて温水などの液体をシールするものである。FIG. 4 is a half sectional view of a mechanical seal 100 used in a pump and a refrigerator. In FIG. 4, the mechanical seal 100 is arranged between the rotary shaft 130 and the casing 140. The mechanical seal 100 is used for a pump, a refrigerator or the like to seal a liquid such as hot water.

【０００４】メカニカルシール１００は、多孔質の炭化
珪素焼結製のシールリング１０１が回転軸１３０に嵌合
している。この回転環１０１には、側面にシール面１０
２が設けられている。更に、回転環１０１における内径
面の段部１０３に設けられたパッキング１２０Ａ、１２
０Ｂは、押えリング１０５により押さえられて回転軸１
３０と回転環１０１との間をシールする。更に、ソケッ
トねじ１０８により回転軸１３０に固定された支持リン
グ１０９は、ばね装置１０６を支持すると共に、ばね装
置１０６を介して押さえリング１０５を弾発に支持して
いる。In the mechanical seal 100, a seal ring 101 made of porous silicon carbide is fitted on a rotary shaft 130. This rotary ring 101 has a seal surface 10 on its side surface.
Two are provided. Further, the packing 120A, 12 provided on the step portion 103 of the inner diameter surface of the rotary ring 101.
OB is pressed by the presser ring 105 to rotate the rotary shaft 1
The space between 30 and the rotary ring 101 is sealed. Further, the support ring 109 fixed to the rotary shaft 130 by the socket screw 108 supports the spring device 106 and elastically supports the pressing ring 105 via the spring device 106.

【０００５】又、シール面１０２と密接摺動する対向シ
ール面１１１が設けられている固定リング１１０は、ケ
ーシング１４０に於ける回転軸１３０が貫通する孔に、
Ｏリング１１５、１１５を介して、固着されている。こ
の固定リング１１０の材質はカーボンである。Further, the fixed ring 110 provided with the opposed seal surface 111 that closely slides with the seal surface 102 has a hole through which the rotary shaft 130 penetrates in the casing 140.
It is fixed via O-rings 115, 115. The material of the fixing ring 110 is carbon.

【０００６】この様に構成されたメカニカルシール１０
０は、シールリング１０１と固定リング１１０との密接
摺動により高圧Ｐ１側と低圧Ｐ２側とをシールする。こ
のとき圧力状態は、高圧Ｐ１−低圧Ｐ２＝差圧Ｐ３との
関係式が成り立つ。そして、この差圧Ｐ３がシールリン
グ１０１の背面積ａに背圧として作用する。一方、シー
ルリング１０１のシール面１０２には、対向シール面１
１１の外周に当たるシール面１０２の内の正面積ｂにも
Ｐ３の圧力が作用する。その結果、シールリング１０１
には、差圧Ｐ３が背面積ａ−正面積ｂの面積に作用す
る。このために、高圧Ｐ１が高くなれば、益々シール面
１０２と対向シール面１１１との密接摺動面は圧接され
る。そして、摺動につれて密接摺動面は摩耗することに
なる。The mechanical seal 10 constructed as described above
0 seals the high pressure P1 side and the low pressure P2 side by the close sliding of the seal ring 101 and the fixed ring 110. At this time, in the pressure state, a relational expression of high pressure P1-low pressure P2 = differential pressure P3 is established. Then, this differential pressure P3 acts on the back area a of the seal ring 101 as back pressure. On the other hand, on the sealing surface 102 of the seal ring 101, the opposing sealing surface 1
The pressure P3 also acts on the positive surface area b of the seal surface 102, which corresponds to the outer periphery of 11. As a result, the seal ring 101
In addition, the differential pressure P3 acts on the area of the back area a-the positive area b. For this reason, if the high pressure P1 becomes higher, the close contact surfaces of the seal surface 102 and the opposing seal surface 111 are pressed against each other. Then, the sliding surface is worn away as it slides.

【０００７】更に、固定リング１１０は、カーボン材で
構成されているから、シールリング１０１よりヤング率
が小さく、差圧Ｐ３の圧力を受けて密接摺動面が圧接さ
れると摩耗を早めることになる。同時に、固定リング１
１０は差圧Ｐ３の圧力を受けて内周側に変形する。そし
て変形に起因して密接摺動面に偏摩耗が発生し、次第に
シール能力が低下する。又、固定リング１１０の密接摺
動面は、この背圧力に伴う摩擦熱により火膨れ状のカー
ボンブリスタが惹起する。その結果、密接摺動面は偏摩
耗やブリスタにより、密接摺動面の平坦度が損なわれる
と共に、損傷が惹起するから、急速にシール能力が悪化
する。Further, since the fixing ring 110 is made of a carbon material, it has a Young's modulus smaller than that of the seal ring 101, and accelerates wear when the close sliding surface is brought into pressure contact with the pressure difference P3. Become. At the same time, the fixed ring 1
10 receives the pressure of the differential pressure P3 and is deformed to the inner peripheral side. Then, due to the deformation, uneven wear occurs on the close contact surface, and the sealing ability gradually decreases. Also, the closely sliding surface of the fixing ring 110 is caused by a heat-blown carbon blister due to the frictional heat accompanying the back pressure. As a result, the flatness of the close contact surface is impaired by uneven wear and blisters, and damage is caused, so that the sealing ability is rapidly deteriorated.

【０００８】又、密接摺動面に気孔を有するこのシール
リング１０１は、球状をした平均気孔径が０．０１０か
ら０．０４０ｍｍの独立気孔が点在しており、この気孔
の成形は、粉末成形体に配合されているポリスチレンビ
ーズを仮焼結により分解・昇華させるものである。この
様にして形成された気孔は、内部を含めて全体に存在す
るので、固定リング１１０の強度に問題が生じてくる。
更には被密封流体の新党の問題も存在する。又、シール
リング１０１の気孔は油だめ用であり、潤滑油を必要と
する。このために高温高圧で使用するには潤滑油が気孔
から逃げ出すので問題が生じてくる。The seal ring 101 having pores on the closely sliding surface is interspersed with spherical and independent pores having an average pore diameter of 0.010 to 0.040 mm. This is to decompose and sublimate the polystyrene beads mixed in the molded body by temporary sintering. Since the pores formed in this way are present in the whole including the inside, a problem arises in the strength of the fixing ring 110.
There is also the problem of a new party for sealed fluids. Also, the pores of the seal ring 101 are for oil sumps and require lubricating oil. Therefore, when used at high temperature and high pressure, a problem arises because the lubricating oil escapes from the pores.

【０００９】次に、この従来の炭化珪素焼結体としての
摺動特性の改善は、焼結前にポリスチレンビーズを添加
し、仮焼結時に分解・昇華して気孔を形成するものであ
るから、ポリスチレンビーズの変形があるため高圧圧縮
成形が困難であり、成形した寸法精度に問題が惹起す
る。又、この気孔径と気孔率は、炭化珪素焼結体自身の
機能向上としての特性に基づく数字から形成されたもの
ではない。この気孔径０．０１０〜０．０４０ｍｍの限
定は、０．０１０ｍｍの下限が、摺動時に於いて気孔内
に浸透している潤滑液が外表面に短時間にはみ出す目安
であり、０．０４０ｍｍの上限が、貫通気孔により漏洩
をなくす範囲から決められたものである。更に、相手の
摺動密封環がカーボンの場合には、弱いカーボンを炭化
珪素焼結体の気孔径により急速に摩耗されない範囲から
決められたものであり、その根拠が炭化珪素の配合粉末
の大きさや、材質とはあまり関係しない技術である。従
って、摺動部品特有の炭化珪素の配合割合から生起する
機能とか、焼結温度によってもたらされるとかの技術的
根拠から決められたものではないから、この気孔によっ
て過酷な使用条件に成ると異常発熱、焼き付き、カジ
リ、損傷等の問題が生じてくる。Next, the improvement of the sliding characteristics of this conventional silicon carbide sintered body is that polystyrene beads are added before sintering and decomposed and sublimated during pre-sintering to form pores. Since the polystyrene beads are deformed, high-pressure compression molding is difficult, which causes a problem in the dimensional accuracy of the molding. Further, the pore diameter and the porosity are not formed from the numbers based on the characteristics as the function improvement of the silicon carbide sintered body itself. The limit of the pore diameter of 0.010 to 0.040 mm is 0.040 mm, and the lower limit of 0.010 mm is a guideline for the lubricating liquid penetrating into the pores during sliding to protrude to the outer surface in a short time. The upper limit of is determined from the range in which leakage is eliminated by the through pores. Further, when the mating sliding seal ring is carbon, the weak carbon is determined from the range in which it is not rapidly worn by the pore size of the silicon carbide sintered body, and the basis is the size of the powder of silicon carbide. It is a technology that has little to do with material. Therefore, it is not determined from the technical basis such as the function that occurs from the blending ratio of silicon carbide peculiar to sliding parts, or the fact that it is brought about by the sintering temperature. Therefore, if the pores cause severe operating conditions, abnormal heat generation will occur. Problems such as seizure, galling, and damage will occur.

【００１０】又、気孔率についても、油溜まりとしての
作用が生起すると思われる程度の大きさであって、しか
も、連続気孔になっていない独立気孔として存在する範
囲であることが必要であるとして、この数字が決められ
ている。つまり、気孔率が３ｖｏｌ％未満では、油溜ま
りの潤滑効果が見られないとしており、又気孔率が１３
％を越えると強度の大幅な低下を来すと共に、液漏れの
原因となる連続気孔に形成される可能性が強いとするも
のである。しかし、混合の精度、ポリスチレンビーズに
ポリスチレンビーズより硬質の炭化珪素を配合した混合
物を高圧で粉末成形するものであるから、気孔率の範囲
を設定通りに形成することは、実際問題として困難であ
る。このために単なる気孔率から初期の目的を達成する
方法は、シール能力等の点からも困難である。Also, regarding the porosity, it is necessary that the porosity be large enough to cause the action as an oil reservoir and that the porosity exists as independent pores that are not continuous pores. , This number is fixed. That is, when the porosity is less than 3 vol%, the lubricating effect of the oil reservoir is not observed, and the porosity is 13
If it exceeds%, the strength is significantly reduced and there is a strong possibility that the pores will be formed in the continuous pores which causes liquid leakage. However, it is difficult as a practical matter to form the porosity range as set because the mixing precision and the mixture of polystyrene beads mixed with silicon carbide, which is harder than polystyrene beads, are powder molded under high pressure. . For this reason, it is difficult to achieve the initial purpose from mere porosity in terms of sealing ability and the like.

【００１１】更に、製法に於いても、多孔質の炭化珪素
としての気孔の形成は、粒子径が０．０２０ｍｍのポリ
スチレンビーズを添加し、このポリスチレンビーズによ
り焼結中に気孔を形成するものである。このポリスチレ
ンビーズは粒子径が０．０２０ｍｍと大きいのに対し、
母材の炭化珪素粒子は０．０００４５ｍｍと小さい。そ
して、ポリスチレンビーズを仮焼結して気孔を形成する
方法では、このポリスチレンビーズの粒子径は大きいか
ら、微細な炭化珪素の粉末との配合による粉末成形して
ポリスチレンビーズにより気孔をある範囲内に分散形成
することは困難を伴う。又、この成型方法では、気孔率
を大きくすればするほど連続気孔が形成されることにな
るので、被密封流体の浸透に繋がる。更に、この気孔の
成型方法は、炭化珪素焼結体の強度を低下させることに
る。Further, also in the manufacturing method, the formation of pores as porous silicon carbide is performed by adding polystyrene beads having a particle diameter of 0.020 mm and forming the pores during sintering by the polystyrene beads. is there. While this polystyrene bead has a large particle size of 0.020 mm,
The silicon carbide particles of the base material are as small as 0.00045 mm. In the method of pre-sintering polystyrene beads to form pores, since the polystyrene beads have a large particle diameter, they are powder-molded by blending with fine silicon carbide powder, and the polystyrene beads have pores within a certain range. Dispersion formation is difficult. Further, in this molding method, the larger the porosity, the more continuous pores are formed, which leads to the permeation of the sealed fluid. Furthermore, this method of forming pores reduces the strength of the silicon carbide sintered body.

【００１２】尚、この先行技術の実施例に於けるメカ鳴
き防止についても気孔径及び気孔率の上述の数値限定
は、球状に形成されて油溜まりの役目をさせる技術的目
安を表すものであり、潤滑油がシール面に介在しないと
気孔のみでは「メカ鳴き」を防止する効果が発揮できな
いことを実験結果が示しているものである。Regarding the mechanical squeal prevention in the embodiment of this prior art, the above-mentioned numerical limitation of the pore diameter and the porosity represents a technical standard for forming a spherical shape to serve as an oil sump. The experimental results show that the effect of preventing "mechanical squeal" cannot be exhibited only by the pores unless the lubricating oil is present on the sealing surface.

【００１３】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、先行
技術に於いては、炭化珪素焼結体の気孔の発明としての
数字限定は、摺動時の摩耗を気孔に含油させた潤滑油が
摺動時の摩擦熱で容易に滲み出て油膜を形成する径以上
であり、液が短時間で流失しない油溜まりとして継続的
に作用し、相手摺動材の摩耗、いわゆる、下ろし金の現
象を引き起こさない範囲の気孔径であり、それが０．０
１０から０．０４０ｍｍとするものである。更に、気孔
率は、油溜まりとしての作用が認められる程度に大き
く、連続気孔になっていない独立気孔として存在する範
囲内であることが必要とし、３から１３ｖｏｌ％と限定
するものである。つまり、油だめとしての気孔の大きさ
と個数としての気孔率を限定するものである。この様な
数字限定は、本質的には、確率的に炭化珪素焼結体とし
て油による潤滑効果を如何に長く保持させるかを目的と
するものであって、炭化珪素焼結部品自身の技術とし
て、長期に渡り機能を維持させることは困難である。As described above, in the prior art, the numerical limitation as the invention of the pores of the silicon carbide sintered body is that the lubricating oil in which the abrasion during sliding is impregnated in the pores is used. It is larger than the diameter that easily exudes due to frictional heat during sliding to form an oil film, and it continuously acts as an oil pool that does not wash away the liquid in a short time, causing wear of the mating sliding material, so-called grazing phenomenon. It is a pore size that does not cause it, and it is 0.0
It is set to 10 to 0.040 mm. Further, the porosity is so large that the action as an oil reservoir is recognized, and it is necessary that the porosity is within the range of existence as independent pores that are not continuous pores, and is limited to 3 to 13 vol%. That is, the size of the pores as the oil sump and the porosity as the number are limited. This kind of numerical limitation is essentially aimed at how long the lubricating effect of oil is stochastically maintained as a silicon carbide sintered body, and as a technique of the silicon carbide sintered component itself. , It is difficult to maintain the function for a long time.

【００１４】更に、炭化珪素焼結体の気孔は、炭化珪素
の粉末にポリスチレンビーズを添加し、それを焼結時に
昇華させて形成させるものである。そして、その気孔に
潤滑剤を付着させて潤滑効果を発揮させるものであるか
ら、固定環又は回転環の密封環に背圧が作用して密封面
が圧接される摺動状態、更には高圧が密封環に作用して
摺動面が発熱し、潤滑油が早期に消滅する状態では、摺
動材料として長期に渡り耐熱性、耐摩耗性の向上を期待
することは困難である。Further, the pores of the silicon carbide sintered body are formed by adding polystyrene beads to the powder of silicon carbide and sublimating it during sintering. Then, since a lubricant is adhered to the pores to exert a lubricating effect, a back pressure acts on the sealing ring of the fixed ring or the rotating ring to cause a sliding state in which the sealing surface is in pressure contact, and further high pressure is applied. When the sliding surface is heated by the action of the seal ring and the lubricating oil disappears at an early stage, it is difficult to expect the sliding material to have improved heat resistance and wear resistance over a long period of time.

【００１５】本発明は上述のような問題点に鑑み成され
たものであって、発明が解決しようとする課題は、ドラ
イ雰囲気中に於いても炭化珪素の摺動部品の摩擦係数を
小さくして耐摩耗性を向上させることにある。同時に、
炭化珪素材製の摺動部品の摺動面に配合した粒子の脱落
を防止して摺動面の強度を維持させることにある。更
に、メカニカルシールの回転用及び固定用密封環として
偏摩耗を防止すると共に、摺動面に於ける異常発熱、焼
き付き、カジリによる損傷を防止することにある。更
に、その炭化珪素の摺動部品の製造方法をシール能力の
向上と安定した品質と低コストで得ることにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the friction coefficient of a silicon carbide sliding component even in a dry atmosphere. To improve wear resistance. at the same time,
The purpose is to prevent the particles mixed in the sliding surface of the sliding part made of a silicon carbide material from falling off and maintain the strength of the sliding surface. Further, it is intended to prevent uneven wear as a rotating ring and a stationary seal ring of the mechanical seal and to prevent damage due to abnormal heat generation, seizure, and galling on the sliding surface. Another object of the present invention is to obtain a method of manufacturing the silicon carbide sliding component with improved sealing ability, stable quality and low cost.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
技術的課題を解決するために成されたものであって、そ
の解決するための手段は、以下のように構成されてい
る。The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, and the means for solving the problems are configured as follows.

【００１７】請求項１に係わる本発明の炭化珪素の摺動
部品は、平均粒径が０．００１から０．０８０ｍｍの大
きさで且つ気孔を有するカーボン粉末を３から３０Ｖｏ
ｌ％を含有し、残部が炭化珪素と焼結助剤を含有する焼
結体の摺動面に点在するカーボンが凹部に形成されてい
るものである。In the silicon carbide sliding part of the present invention according to claim 1, carbon powder having an average particle size of 0.001 to 0.080 mm and pores is contained in an amount of 3 to 30 Vo.
1% of carbon is contained, and the remainder is carbon which is scattered on the sliding surface of the sintered body containing silicon carbide and a sintering aid.

【００１８】請求項１に係わる本発明の炭化珪素の摺動
部品では、炭化珪素の結晶組織の中にカーボン粒子径が
０．００１から０．０８０mmの大きさで点在するもので
ある。そして、密封摺動面は、密封接触する目的のもと
に平坦に仕上げなければならないから、研磨又はラップ
仕上げされる。一方、カーボンより炭化珪素は硬質であ
るから、この仕上げ加工中に柔らかい方のカーボンは削
り取られて微細な凹部が密封摺動面に点在するごとく形
成される。そして、カーボンが凹んだ凹部に潤滑油が介
在して摺動中に摺動面の潤滑作用をする。更に、密封摺
動面に被密封流体による潤滑作用がない場合でも、摺動
中にカーボンの気孔に含浸された液体、又は含浸された
潤滑油が吹き出るような状態でカーボンの凹部に介在し
て摺動中に摺動面の潤滑作用をする。その結果、摺動面
の摩擦係数を小さくして摺動抵抗を低減させるととも
に、摩耗を低減する。In the silicon carbide sliding part of the present invention according to claim 1, carbon grain diameters of 0.001 to 0.080 mm are scattered in the crystal structure of silicon carbide. The sealing sliding surface is then polished or lapped because it must be finished flat for the purpose of sealing contact. On the other hand, since silicon carbide is harder than carbon, the softer carbon is scraped off during this finishing process, and fine recesses are formed as if they are scattered on the sealing sliding surface. Then, the lubricating oil intervenes in the concave portion where the carbon is dented, and acts as a lubricant on the sliding surface during sliding. Further, even if the sealed sliding surface does not have a lubricating action by the sealed fluid, the liquid impregnated into the pores of the carbon or the impregnated lubricating oil may be blown out during the sliding to intervene in the concave portion of the carbon. Lubricates the sliding surface during sliding. As a result, the friction coefficient of the sliding surface is reduced to reduce sliding resistance and wear.

【００１９】又、ドライ雰囲気中で潤滑剤又は液体の被
密封流体が介在されない場合でも、カーボンの気孔等に
含浸された潤滑油が摺動中に摺動面にカーボン粉末と共
に介在するから、摺動面の摩擦係数を小さくすることが
可能になる。そして、摺動面の摺動抵抗を低減すること
ができる。更に、摺動部品の内部は、カーボンの外周面
と炭化珪素が反応してカーボンは一体の組織構造として
結合しているから強度が向上する。又、摺動部品の内部
には、気孔が存在しないから、被密封流体が気孔を通し
て浸透漏洩し、シール能力が低下するのを防止する。Even in the case where the lubricant or the liquid to be sealed is not present in the dry atmosphere, the lubricating oil impregnated into the pores of the carbon is present together with the carbon powder on the sliding surface during the sliding operation. It is possible to reduce the friction coefficient of the moving surface. Then, the sliding resistance of the sliding surface can be reduced. Further, in the inside of the sliding component, the outer peripheral surface of the carbon reacts with the silicon carbide and the carbon is bonded as an integral structure structure, so that the strength is improved. Further, since there are no pores inside the sliding component, it is possible to prevent the sealed fluid from permeating and leaking through the pores and deteriorating the sealing ability.

【００２０】請求項２に係わる本発明の炭化珪素の摺動
部品は、カーボン粉末が人造黒鉛又は炭素黒鉛で硬度が
ＨｓＤ５０から８０のものを含有するものである。The silicon carbide sliding component of the present invention according to claim 2 contains carbon powder of artificial graphite or carbon graphite having a hardness of HsD 50 to 80.

【００２１】請求項２に係わる本発明の炭化珪素の摺動
部品では、密封摺動面に点在する人造黒鉛又は炭素黒鉛
粉末は、硬度が高く、しかもその粉末自体に気孔が存在
する。このため、密封摺動面を研磨加工しても微少な深
さの凹部が形成されると共に、カーボンが摺動時に外力
を受けても脱落して凹部の深さが大きくなることもな
い。その結果、この凹部に潤滑剤を前もって介在させる
ことが可能であると共に、カーボンの気孔に潤滑油を介
在させることが可能になる。このため、密封摺動面の摩
擦係数を小さく保持して摺動抵抗を低減することが可能
になる。In the silicon carbide sliding component of the present invention according to claim 2, the artificial graphite or carbon graphite powder scattered on the hermetically sliding surface has a high hardness, and the powder itself has pores. Therefore, even if the sealing sliding surface is polished, a recess having a minute depth is formed, and the carbon does not fall off even if an external force is applied during sliding, so that the depth of the recess does not increase. As a result, it is possible to intervene the lubricant in the recesses in advance and interpose the lubricating oil in the pores of the carbon. Therefore, it becomes possible to reduce the sliding resistance by keeping the friction coefficient of the sealed sliding surface small.

【００２２】請求項３に係わる本発明のメカニカルシー
ルは、微細な気孔を有して平均粒径が０．００１から
０．０８０ｍｍの大きさのカーボンの粉末を３から３０
Ｖｏｌ％を含有し、残部が炭化珪素と焼結助剤を含有す
る前記摺動部品が固定用密封環又は／及び回転用密封環
として有するものである。The mechanical seal of the present invention according to claim 3 comprises 3 to 30 carbon powder having fine pores and an average particle size of 0.001 to 0.080 mm.
The sliding part containing Vol% and the remainder containing silicon carbide and a sintering aid has a stationary sealing ring and / or a rotating sealing ring.

【００２３】請求項３に係わる本発明のメカニカルシー
ルでは、３から３０Ｖｏｌ％のカーボンを含有する主体
が炭化珪素の結晶体であるから、ヤング率が大きく硬質
摺動部品である。このために摺動部品は、被密封流体の
圧力を受けても簡単には変形することがなく、回転用密
封環と固定用密封環とはほぼ同一の強度を有して互いの
対面する密封摺動面は密接するから偏摩耗するのが防止
される。The mechanical seal of the present invention according to claim 3 is a hard sliding component having a large Young's modulus because the main body containing 3 to 30 Vol% of carbon is a crystal body of silicon carbide. Therefore, the sliding parts do not easily deform even when receiving the pressure of the sealed fluid, and the rotary seal ring and the stationary seal ring have almost the same strength and are sealed to face each other. Since the sliding surfaces are in close contact with each other, uneven wear is prevented.

【００２４】又、固定用密封環と回転用密封環との密封
摺動面に於ける気孔には、液体の被密封流体が介在して
摺動抵抗を低減する。更に、ドライ雰囲気中で、液体の
被密封流体が介在しない場合でも、摺動面に点在するカ
ーボンに含浸された潤滑油が、カーボンと共に密封摺動
面に介在して摩擦係数を小さくするから、密封摺動面を
摩耗させるのが防止される。一方に炭化珪素の密封環を
配置しても、他方に本発明の摺動部品が配置されている
から、他方の潤滑作用によりメカ鳴きが防止される。そ
して、炭化珪素と、カーボンとの結晶体である密封環
は、両者が強く結合して強度を有し、且つ内部に気孔も
存在しないから被密封流体が密封環を透過して漏洩する
のも防止される。Further, a liquid to be sealed is present in the pores on the sealing sliding surfaces of the stationary seal ring and the rotary seal ring to reduce sliding resistance. Further, even in the dry atmosphere, even if the liquid to be sealed is not present, the lubricating oil impregnated in the carbon scattered on the sliding surface is present together with the carbon on the sealed sliding surface to reduce the friction coefficient. The abrasion of the sealing sliding surface is prevented. Even if the silicon carbide sealing ring is arranged on one side, the sliding component of the present invention is arranged on the other side, so that mechanical squeal is prevented by the lubricating action of the other side. The sealed ring, which is a crystalline body of silicon carbide and carbon, has a strong bond with both of them and has no pores inside, so that the sealed fluid may leak through the sealed ring. To be prevented.

【００２５】請求項４に係わる本発明のメカニカルシー
ルは、前記摺動部品が前記固定用密封環又は前記回転用
密封環として用いられて密封接触面の面積を他方の対向
密封接触面の面積よりも小さく形成されていると共に前
記密封接触面を対向密封接触面へ突出させた凸部の先端
面に有するものである。In the mechanical seal of the present invention according to claim 4, the sliding component is used as the stationary sealing ring or the rotating sealing ring, and the area of the sealing contact surface is smaller than the area of the other opposing sealing contact surface. Is also formed to be small, and the sealing contact surface is provided on the tip end surface of the convex portion protruding toward the opposed sealing contact surface.

【００２６】請求項４に係わる本発明のメカニカルシー
ルでは、一方の密封環に凸部を設けてその先端面に密封
接触面が設けられているから、密封接触面の面積との関
係から密封接触面は面圧を受けても被密封流体が介在す
ることができるので、摺動抵抗を低減する。しかも、こ
の凸部は主体が炭化珪素であるから、強度を有して被密
封流体の圧力を受けても曲げられることもないので、偏
摩耗を惹起することも防止される。しかも、凸部は被密
封流体に接して冷却され、更に接触面積も小さいから、
密封接触面の摩擦熱も小さく、摩耗による損傷や、ブリ
スタの惹起が防止される。In the mechanical seal of the present invention according to claim 4, since the sealing portion is provided on one of the sealing rings and the sealing contact surface is provided on the tip end surface thereof, the sealing contact is made in relation to the area of the sealing contact surface. Even if the surface receives a surface pressure, the sealed fluid can intervene, thus reducing the sliding resistance. Moreover, since the convex portion is mainly made of silicon carbide, it has strength and is not bent even when receiving the pressure of the fluid to be sealed, so that uneven wear is prevented from occurring. Moreover, since the convex portion is cooled by contacting the sealed fluid, and the contact area is small,
The frictional heat of the sealing contact surface is also small, and damage due to wear and the occurrence of blisters are prevented.

【００２７】請求項５に係わる本発明の炭化珪素の摺動
部品の製造方法は、ショア硬度ＨｓＤが５０から８０の
人造黒鉛又は炭素黒鉛を粉砕して平均粒径が０．００１
から０．０８０ｍｍの大きさのカーボン粉末を３から３
０Ｖｏｌ％と、残部の炭化珪素粉末と焼結助剤を添加し
て造粒粉を形成し、この造粒粉を成形型内で加圧成形
し、この成形体を焼結し、次いでこの焼結体を研磨加工
して密封接触面を得るものである。According to a fifth aspect of the present invention, which is a method for manufacturing a silicon carbide sliding component, artificial graphite or carbon graphite having a Shore hardness HsD of 50 to 80 is crushed to obtain an average particle size of 0.001.
To 0.080 mm carbon powder from 3 to 3
0 Vol%, the rest of the silicon carbide powder and the sintering aid are added to form a granulated powder, the granulated powder is pressure-molded in a molding die, the molded body is sintered, and then the sintered body is baked. The bonded body is polished to obtain a sealed contact surface.

【００２８】請求項５に係わる本発明の焼結による摺動
部品の製造方法では、ショア硬度ＨｓＤ５０から８０の
人造黒鉛又は炭素黒鉛を粉砕して平均粒径が０．００１
から０．０８０mmのカーボン粒子を３から３０Ｖｏｌに
対し残部が炭化珪素と焼結助剤とを配合し、この混合物
を成形体にした後に焼結し、この焼結体を研磨して密封
接触面を得るものである。この様にして得られた摺動部
品は、研磨されたとき、密封摺動面に点在するカーボン
が炭化珪素に比較して柔らかいために０．０００１から
０．０００５mmの深さに削り取られて凹部に形成され
る。そして、摺動中にこの凹部に被密封流体が保持され
るので、凹部からこの被密封流体が摺動面に供給されて
潤滑作用を発揮することが可能になる。In the method for producing a sliding component by sintering according to the fifth aspect of the present invention, artificial graphite or carbon graphite having a Shore hardness of HsD50 to 80 is crushed to obtain an average particle size of 0.001.
To 0.080 mm of carbon particles are mixed with 3 to 30 Vol of the remainder silicon carbide and a sintering aid, and the mixture is formed into a compact, which is then sintered, and the sintered body is polished to form a sealed contact surface. Is what you get. The thus-obtained sliding component was ground to a depth of 0.0001 to 0.0005 mm because the carbon scattered on the sealed sliding surface was softer than silicon carbide when polished. It is formed in the recess. Further, since the sealed fluid is held in the recess during sliding, the sealed fluid is supplied from the recess to the sliding surface, so that the lubricating action can be exhibited.

【００２９】又、摺動面のカーボンに形成された各凹部
に存在する潤滑油や被密封流体の液体は、気孔を有する
カーボンに染み込むので、摺動中長期に渡り摺動面にこ
の液体を供給して潤滑機能を発揮する。しかも、ここで
使用されるカーボンは一般のカーボンに比較して強度を
有するから、凹部の深さも深くは成らず、潤滑油等がカ
ーボンの気孔に含浸して摺動面の濡れ性を発揮し、摩擦
係数を低減する。更に、カーボンの外周面は炭化珪素の
一部と反応して炭化珪素になるから両者の結合力を高め
て強度が向上すると共に、被密封流体が摺動部品を浸透
して漏洩するのも防止される。Further, the liquid of the lubricating oil or the sealed fluid existing in each concave portion formed in the carbon of the sliding surface permeates the carbon having pores, so that the liquid is kept on the sliding surface for a long period during the sliding. Supply and exert a lubricating function. Moreover, since the carbon used here has strength as compared with ordinary carbon, the depth of the recess does not become deep, and the lubricating oil etc. impregnate the pores of the carbon to exert wettability on the sliding surface. , Reduce the coefficient of friction. Further, since the outer peripheral surface of the carbon reacts with a part of the silicon carbide to become silicon carbide, the bonding force between the two is increased and the strength is improved, and the sealed fluid is prevented from penetrating and leaking through the sliding parts. To be done.

【００３０】更に、摺動面に気孔を形成するのに困難性
が伴わないから、製造コストを低減できると共に、製造
工程に複雑な精度を必要としないから、品質も安定した
ものが得られる。Further, since it is not difficult to form pores on the sliding surface, the manufacturing cost can be reduced, and since the manufacturing process does not require complicated precision, stable quality can be obtained.

【００３１】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の炭化
珪素の摺動部品並びにそれを用いたメカニカルシール及
びその製造方法について詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The sliding parts of silicon carbide according to the embodiments of the present invention, the mechanical seal using the same, and the manufacturing method thereof will be described in detail.

【００３２】本発明の炭化珪素の摺動部品は、粒子平均
径が０．００１から０．０８０ｍｍ、好ましくは０．０
０３から０．０６０mmの大きさのカーボン粉末を配合す
るもので、その配合量は、３から３０Ｖｏｌ％、好まし
くは５から１５ｖｏｌ％である。又、粒子平均径が０．
０００１５から０．００２０ｍｍ、好ましくは０．００
０２から０．００１０の大きさの炭化珪素微粉末と適度
の焼結助剤とを混合したものを７０から９７Ｖｏｌ％、
好ましくは８５から９５％の配合割合で配合する。これ
らの各粉末は均一になるように分散された状態に混合さ
れている。この内、カーボンは人造黒鉛又は炭素黒鉛の
粉砕粉であって、その粉砕前の硬度はショア硬度ＨｓＤ
５０から８０の範囲のものである。The silicon carbide sliding parts of the present invention have an average particle size of 0.001 to 0.080 mm, preferably 0.0
A carbon powder having a size of 03 to 0.060 mm is blended, and the blending amount is 3 to 30% by volume, preferably 5 to 15% by volume. Further, the average particle size is 0.
00015 to 0.0020 mm, preferably 0.00
70 to 97% by volume of a mixture of silicon carbide fine powder having a size of 02 to 0.0010 and an appropriate sintering additive,
It is preferably blended at a blending ratio of 85 to 95%. Each of these powders is mixed so as to be uniformly dispersed. Of these, carbon is crushed powder of artificial graphite or carbon graphite, and the hardness before crushing is Shore hardness HsD.
It is in the range of 50 to 80.

【００３３】この炭化珪素粉末１００重量部に対し、焼
結助剤として炭化硼素粉末を０．２から０．５重量部
と、カーボンブラック粉末を０．８から２．５重量部を
配合する。更に、結合材として、ポリビニルアルコール
を２から４重量部を添加する。With respect to 100 parts by weight of this silicon carbide powder, 0.2 to 0.5 parts by weight of boron carbide powder and 0.8 to 2.5 parts by weight of carbon black powder are mixed as a sintering aid. Further, 2 to 4 parts by weight of polyvinyl alcohol is added as a binder.

【００３４】これらの配合した粉末に水を加えて３５％
から４５％の濃度、好ましくは４０％前後の濃度のスラ
リーを造り、ボールミルの中で約１０時間撹拌混合した
後に、スプレードライヤにより平均粒径０．０７０から
０．０９０ｍｍ、このましくは０．０８０ｍｍ前後の造
粒粉を得る。この造粒粉を成形型に充填して成形プレス
により１１０から１８０ＭＰａ、好ましくは１２０ＭＰ
ａ前後の圧力でプレス成形する。Water was added to these blended powders to obtain 35%.
To 45%, preferably around 40%, made into a slurry, stirred and mixed in a ball mill for about 10 hours, and then spray-dried to obtain an average particle size of 0.070 to 0.090 mm, preferably 0. A granulated powder of about 080 mm is obtained. This granulated powder is filled in a mold and pressed by a molding press at 110 to 180 MPa, preferably 120 MP.
Press-mold at a pressure around a.

【００３５】この成形体を不活性雰囲気中、例えばアル
ゴンガス（この他、Ｎ_２ などが利用できる ）で約２１
００°Ｃの温度で約２時間に渡り焼結する。この様にし
て得られた炭化珪素の摺動部品は、摺動面を研削加工、
又はバフ仕上げ等の仕上げ加工が成される。更に、取付
箇所に応じて他の面を機械加工する。そして、摺動面に
は、ほぼ球状又は楕円状をしたカーボンが点在してお
り、このカーボン面は仕上げ加工されたときに炭化珪素
の結晶組織に対してカーボン組織は軟質であるから、そ
の硬度の差により仕上げ加工されたときにカーボン部分
がより多く削り取られるから、凹部に形成される。その
凹部の深さは、０．０００１から０．０００５mmにな
る。This molded body was placed in an inert atmosphere, for example, with argon gas (other than this, N ₂ or the like can be used) for about 21 minutes.
Sinter at a temperature of 00 ° C. for about 2 hours. The silicon carbide sliding parts obtained in this way are ground on the sliding surface,
Alternatively, finishing processing such as buffing is performed. Further, the other surface is machined according to the mounting location. The sliding surface is interspersed with approximately spherical or elliptical carbon, and this carbon surface has a soft carbon structure with respect to the crystal structure of silicon carbide when finished. Since the carbon portion is scraped off more when finished due to the difference in hardness, it is formed in the recess. The depth of the recess is 0.0001 to 0.0005 mm.

【００３６】この炭化珪素との複合材となるカーボン粉
末は、天然黒鉛などに比較して硬質なものを使用する。
カーボン粉末を硬質にすると、摺動面に形成される凹部
の深さが０．０００１から０．０００５mmのように浅く
構成することができる。天然黒鉛のような柔らかいカー
ボン材を使用するとカーボンの凹部底や粒界が欠けやす
くなり、従来例のように単に油だめと同一機能になり、
長期に渡り摺動抵抗を小さく保持することが困難にな
る。The carbon powder used as the composite material with this silicon carbide is harder than natural graphite.
When the carbon powder is made hard, the depth of the concave portion formed on the sliding surface can be made as shallow as 0.0001 to 0.0005 mm. If a soft carbon material such as natural graphite is used, the bottoms of carbon recesses and grain boundaries tend to be chipped, and the function is the same as that of an oil sump as in the conventional example.
It becomes difficult to keep the sliding resistance small for a long period of time.

【００３７】又、カーボンの配合割合は上述したが、こ
の配合割合の内、下限の３ｖｏｌ％より少なくすると摩
擦係数を小さくする効果が期待できない。又、上限の３
０ｖｏｌ％より大きくすると摺動部品の強度が低下し、
損傷に繋がることが認められる。Further, although the compounding ratio of carbon has been described above, if the content is less than the lower limit of 3 vol%, the effect of reducing the friction coefficient cannot be expected. Also, the upper limit of 3
If it is more than 0 vol%, the strength of the sliding parts will decrease,
It is recognized that it leads to damage.

【００３８】人造黒鉛又は炭素黒鉛の製造方法は、実施
例ａとして、コークス、カーボンブラック、人造黒鉛、
及び天然黒鉛等の骨材とコールタールピッチ、合成樹脂
等の結合材を用いて造られた成形体を８００から２８０
０℃の温度範囲で焼成して焼成体に形成し、この焼成体
を粉砕してカーボン粉末に形成する。この焼成体には微
細な気孔が形成されているから、カーボン粉末にも多数
の気孔が形成されている。The method for producing artificial graphite or carbon graphite was as follows: Example a: coke, carbon black, artificial graphite,
And 800 to 280 molded bodies made using aggregates such as natural graphite and binders such as coal tar pitch and synthetic resin.
Firing is performed in a temperature range of 0 ° C. to form a fired body, and the fired body is crushed to form carbon powder. Since the fired body has fine pores, a large number of pores are also formed in the carbon powder.

【００３９】実施例ｂは、ピッチコークス又は石油コー
クスを６００から２８００℃の温度範囲で焼成して焼成
体に形成する。この焼成体を粉砕してカーボン粉末に形
成する。この焼成体にも微細な気孔が形成されている。In Example b, pitch coke or petroleum coke is fired in the temperature range of 600 to 2800 ° C. to form a fired body. The fired body is crushed to form carbon powder. Fine pores are also formed in this fired body.

【００４０】実施例ｃは、合成樹脂を加熱処理し、６０
０から２０００℃の温度範囲で焼成し、この焼成体を粉
砕してカーボン粉末を形成する。この焼成体にも微細な
気孔が形成されている。In Example c, the synthetic resin was heat treated to obtain 60
Firing is performed in a temperature range of 0 to 2000 ° C., and the fired body is crushed to form carbon powder. Fine pores are also formed in this fired body.

【００４１】実施例ｄは、ピッチより造られたメソフェ
ース及びバルクメソフェースを６００から２８００℃の
温度範囲で焼成して焼成体を得、この焼成体を粉砕して
カーボン粉末を形成する。この焼成体には微細な気孔が
形成されている。In Example d, the mesophase and bulk mesophase made of pitch are fired in the temperature range of 600 to 2800 ° C. to obtain a fired body, and the fired body is crushed to form carbon powder. The fired body has fine pores.

【００４２】図２は、本発明に係わる摺動部品の摺動面
の拡大写真である。この図１に於いて、白く見える全面
は炭化珪素の結晶面Ｂである。この炭化珪素の結晶面Ｂ
に点在する黒い斑点はカーボン結晶体Ａである。このほ
ぼ円形状をしたカーボン結晶体Ａは、０．０００１から
０．０００５mmに凹んだ深さの凹部Ｃに形成されてい
る。そして、カーボン結晶体には多数の気孔が形成され
ており、潤滑液体が含浸するように構成されている。こ
のカーボンの硬度はショア硬度でＨｓＢ５０から８０の
範囲で摺動中に破損しない強度を有する。つまり、凹部
Ｃの形状は摺動中に破損されない硬度に構成されてい
る。FIG. 2 is an enlarged photograph of the sliding surface of the sliding component according to the present invention. In FIG. 1, the entire white surface is a crystal plane B of silicon carbide. This silicon carbide crystal plane B
The black spots scattered about are the carbon crystal A. The carbon crystal A having a substantially circular shape is formed in a recess C having a depth recessed from 0.0001 to 0.0005 mm. A large number of pores are formed in the carbon crystal body so that the lubricating liquid is impregnated with the pores. The hardness of this carbon is such that it has a Shore hardness in the range of HsB 50 to 80 and does not break during sliding. That is, the shape of the recess C is configured to have a hardness that will not be damaged during sliding.

【００４３】次に、本発明に係わる実施の形態のメカニ
カルシール１を図面に基づいて詳述する。図１は、本発
明の炭化珪素の摺動部品を固定用密封環２として取り付
けたメカニカルシール１の断面図である。Next, the mechanical seal 1 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a mechanical seal 1 to which a sliding component of silicon carbide according to the present invention is attached as a fixing sealing ring 2.

【００４４】図１は、ハウジング４０と回転軸５０との
間の中空部４５に本発明に係わるメカニカルシール１を
装着した断面図である。図１に於いて、１はメカニカル
シールである。メカニカルシール１のシール部は、固定
用密封環２と、回転用密封環１２から構成されている。
この両密封環２，１２は、図示形状で回転用と固定用と
が逆に取り付けられることも可能である。このメカニカ
ルシール１を構成する一方の固定用密封環２は、本発明
に係わる摺動部品により構成されている。又、回転用密
封環１２は、炭化珪素の摺動材により構成されている
が、この回転用密封環１２を本発明の炭化珪素の摺動部
品と同材質にすることもできる。更に、必要に応じてカ
ーボン材製とすることもできる。FIG. 1 is a sectional view in which the mechanical seal 1 according to the present invention is mounted in the hollow portion 45 between the housing 40 and the rotary shaft 50. In FIG. 1, reference numeral 1 is a mechanical seal. The seal portion of the mechanical seal 1 includes a stationary seal ring 2 and a rotary seal ring 12.
The both sealing rings 2 and 12 can be attached in a reverse shape for rotation and for fixing, as illustrated. One of the fixing sealing rings 2 which constitutes the mechanical seal 1 is constituted by a sliding component according to the present invention. Although the rotary seal ring 12 is made of a silicon carbide sliding material, the rotary seal ring 12 may be made of the same material as the silicon carbide sliding component of the present invention. Further, it can be made of a carbon material if necessary.

【００４５】この固定用密封環２は、回転軸５０に嵌合
する内周面６が設けられていると共に、先端にシール面
４を設けた凸部３が形成されている。そして、この固定
用密封環２には、ハウジング４０の取付段部４１に嵌着
状態に取り付けられる嵌着面５が設けられている。更
に、固定用密封環２には、取付段部４１に設けられた支
持面４２に当接してシール面４を支持する背面７が設け
られている。そして、このシール面４が対向シール面１
４に密接するように接面されている。又、ハウジング４
０の取付段部４１には、Ｏリング用溝４４が設けられて
いると共に、このＯリング用溝４４に第１Ｏリング１０
を取り付けて両者嵌合間をシールしている。The fixed sealing ring 2 is provided with an inner peripheral surface 6 that fits into the rotary shaft 50, and a convex portion 3 provided with a sealing surface 4 at the tip. The fixed sealing ring 2 is provided with a fitting surface 5 that is fitted to the mounting step portion 41 of the housing 40. Further, the fixed sealing ring 2 is provided with a back surface 7 that abuts a supporting surface 42 provided on the mounting step portion 41 and supports the sealing surface 4. The sealing surface 4 is the opposing sealing surface 1.
Faced closely to 4. Also, housing 4
The O-ring groove 44 is provided in the mounting step portion 41 of 0, and the first O-ring 10 is inserted into the O-ring groove 44.
Is attached to seal between the two fittings.

【００４６】回転用密封環１２は、内周面が回転軸５０
と摺動自在に嵌通する嵌合面１３に形成されている。こ
の嵌合面１３の一端側にはＯリング用段部１５が形成さ
れて、このＯリング用段部１５に第２Ｏリング２０が装
着されて回転用密封環１２と回転軸５０との嵌合面間を
シールしている。又、回転用密封環１２の対向シール面
１４が固定用密封環２のシール面４と摺動可能に密接し
て中空部４５の流体領域Ａと大気領域Ｂとをシールす
る。The inner surface of the rotary seal ring 12 is a rotary shaft 50.
Is formed on the fitting surface 13 that slidably fits. An O-ring step portion 15 is formed on one end side of the fitting surface 13, and a second O-ring 20 is attached to the O-ring step portion 15 to fit the rotary seal ring 12 and the rotary shaft 50 together. The face is sealed. Further, the opposing seal surface 14 of the rotary seal ring 12 slidably comes into close contact with the seal surface 4 of the stationary seal ring 2 to seal the fluid region A and the atmospheric region B of the hollow portion 45.

【００４７】更に、回転用密封環１２のＯリング用段部
１５に設けられた第２Ｏリング２０を一方から保持する
断面Ｌ形状の押さえリング２１が回転軸５０に摺動自在
に嵌合した状態に配置されている。この押えリング２１
は、支持リング２４に固着されたガイドピン２７に軸方
向移動自在に嵌合すると共に、周方向には係止状態に係
合している。又、押えリング２１に固着された回転止め
ピン２２は、回転用密封環１２の溝に係合して回転用密
封環１２が回動しないように係止している。更に又、押
えリング２１は、回転軸５０の円周方向に等配に配置さ
れた複数のばね２３により押圧されている。複数のばね
２３は支持リング２４に設けられた各ばね用取付穴２６
に着座して他端が押えリング２１を介して回転用密封環
１２を弾性的に押圧し、シール部を構成するシール面４
と対向シール面１４とを密接状態に接合させている。支
持リング２４は、止めねじ２５により回転軸５０に止め
られており、押さえリング２１と回転用密封環１２とを
回動しないようにガイドピン２７及び回転止めピン２２
を介して保持している。Further, a holding ring 21 having an L-shaped cross section for holding the second O-ring 20 provided on the O-ring step portion 15 of the rotary seal ring 12 from one side is slidably fitted to the rotary shaft 50. It is located in. This presser ring 21
Is fitted in a guide pin 27 fixed to the support ring 24 so as to be movable in the axial direction, and is engaged in a locked state in the circumferential direction. Further, the rotation stop pin 22 fixed to the pressing ring 21 is engaged with the groove of the rotary seal ring 12 and locked so that the rotary seal ring 12 does not rotate. Furthermore, the pressing ring 21 is pressed by a plurality of springs 23 that are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating shaft 50. The plurality of springs 23 are attached to respective spring mounting holes 26 provided in the support ring 24.
The seal surface 4 which is seated on the other end and elastically presses the rotary sealing ring 12 through the pressing ring 21 at the other end to form a seal portion.
And the opposing seal surface 14 are closely joined. The support ring 24 is fixed to the rotary shaft 50 by a set screw 25, and the guide pin 27 and the rotation stop pin 22 are provided so as not to rotate the pressing ring 21 and the rotary seal ring 12.
Holding through.

【００４８】本発明に係わる炭化珪素の摺動部品は、固
定用又は回転用密封環として用いられるものである。本
発明に係わる実施の形態では、本発明の摺動部品が固定
用密封環２として用いられ、回転用密封環１２は炭化珪
素の摺動部品が設けられている。しかし、両密封環２，
１２は本発明の摺動部品を用いることもできる。更に、
本発明の摺動部品と対向する摺動部品を他の種々の材質
の摺動部品を組合せることが可能である。又、摺動部品
である固定用密封環２のシール面４を凸部３に設けるこ
とによりシール面３に積極的に被密封流体の潤滑液体を
巻き込み易くして、この巻き込んだ潤滑液を凹部に保持
し、更にはカーボンの気孔に含浸させて長期に渡り摩擦
係数を小さくして摩耗を防止する効果が期待できる。更
に、凸部３は炭化珪素を主体にして構成されているか
ら、強度を有し摺動面の偏摩耗も防止する効果を奏す
る。これらは、単に強度の向上だけではなく、摺動面の
凹部とカーボンの気孔に介在する流体潤滑に起因する働
きが大きく左右することが認められる。The silicon carbide sliding component according to the present invention is used as a stationary or rotating sealing ring. In the embodiment according to the present invention, the sliding component of the present invention is used as the stationary sealing ring 2, and the rotating sealing ring 12 is provided with the sliding component of silicon carbide. However, both sealing rings 2,
12 can also use the sliding component of the present invention. Furthermore,
It is possible to combine the sliding parts facing the sliding parts of the present invention with sliding parts made of other various materials. Further, by providing the sealing surface 4 of the stationary sealing ring 2 which is a sliding component on the convex portion 3, it is easy to positively entrain the lubricating liquid of the sealed fluid in the sealing surface 3, and the entrained lubricating liquid is recessed. It can be expected to have the effect of preventing abrasion by holding it for a long time and further impregnating it into the pores of carbon to reduce the friction coefficient for a long period of time. Further, since the convex portion 3 is mainly composed of silicon carbide, it has strength and has an effect of preventing uneven wear of the sliding surface. It is recognized that not only the strength is improved, but also the function caused by the fluid lubrication existing in the concave portion of the sliding surface and the pores of the carbon largely influences.

【００４９】この様に構成されたメカニカルシール１
は、摺動部品である固定用密封環２の摺動面に形成され
たカーボンによる凹部及びカーボンに形成された気孔に
より摺動中に被密封流体の液体を巻き込んで凹部により
保有すると共に、カーボンの気孔により含有し、摺動面
を常に流体潤滑状態に構成して摺動抵抗を低減すること
が可能になる。又、摺動面がドライ状態になっても、更
に、摺動面に対して高負荷条件になってもカーボンに含
有された潤滑液により異常発熱、焼き付き、カジリ等を
防止し、摺動面の欠け、損傷を効果的に防止する。更
に、シール面４と相対シール面１４との摺動時に「メカ
鳴き」が惹起するのも効果的に防止する。Mechanical seal 1 constructed in this way
Is a recess made of carbon formed on the sliding surface of the stationary sealing ring 2 which is a sliding part and a pore formed in the carbon, and the liquid of the fluid to be sealed is entrained and held by the recess during sliding. It is possible to reduce the sliding resistance by containing the pores in the above structure and always making the sliding surface in a fluid lubricated state. Also, even if the sliding surface is in a dry state, and even if the sliding surface is under a high load condition, the lubricating liquid contained in carbon prevents abnormal heat generation, seizure, galling, etc. Effectively prevent chipping and damage. Further, it is also possible to effectively prevent "mechanical squeaking" from occurring when the seal surface 4 and the relative seal surface 14 slide.

【００５０】次に、本発明の摺動部品の実施例について
述べる。Next, examples of the sliding parts of the present invention will be described.

【実施例１】平均粒径が０．０００６ｍｍの炭化珪素部
粉末９０Ｖｏｌ％と、平均粒径が０．０３０ｍｍのカー
ボン粉末１０Ｖｏｌ％を均一に配合し、この混合物１０
０重量部に対し、焼結助剤である炭化硼素粉末０．３重
量部と、カーボンブラック粉末１．０重量部を配合し
た。これに結合材としてポリビニルアルコール３．０重
量部を添加すると共に、水を加えて撹拌し、４０％濃度
のスラリーを製造した。このスラリーをスプレイドライ
ヤを用いて平均粒径が０．０８０ｍｍの造粒に形成し
た。この造粒を成形型に充填してプレス成形し、成形体
に加工した。この成形圧力は１２０ＭＰａである。そし
て、これらの成形体を温度２１００°Ｃのアルゴン雰囲
気中で２時間かけて焼結した。このカーボン粉末は、コ
ークスとコールタールピッチから製造された成形体を２
０００℃の温度で焼成し、焼成体を平均粒度が０．０３
０mmの大きさに粉砕してカーボンに形成した。このカー
ボンには微細な気孔が多数形成されている。又、摺動部
品は、硬度がＨｖ２４００で、比重が３．１である。Example 1 90 vol% of silicon carbide powder having an average particle size of 0.0006 mm and 10 vol% of carbon powder having an average particle size of 0.030 mm were uniformly mixed, and the mixture 10
0.3 part by weight of boron carbide powder as a sintering aid and 1.0 part by weight of carbon black powder were mixed with 0 part by weight. To this, 3.0 parts by weight of polyvinyl alcohol was added as a binder, and water was added and stirred to produce a 40% concentration slurry. This slurry was formed into granules having an average particle diameter of 0.080 mm using a spray dryer. The granulation was filled in a molding die, press-molded, and processed into a molded body. This molding pressure is 120 MPa. Then, these compacts were sintered in an argon atmosphere at a temperature of 2100 ° C. for 2 hours. This carbon powder is a compact made from coke and coal tar pitch.
Firing at a temperature of 000 ℃, the average particle size of the fired body is 0.03
It was crushed to a size of 0 mm and formed into carbon. Many fine pores are formed in this carbon. The sliding component has a hardness of Hv2400 and a specific gravity of 3.1.

【００５１】この炭化珪素の摺動部品の端面を研磨して
摺動面とし、この摺動面を顕微鏡を用いて結晶組織を撮
影したのが図２の写真である。この図２の写真で黒色部
Ａがカーボンである。又、白い部分は炭化珪素の結晶組
織である。そして、摺動面に於けるカーボンの断面を見
ると炭化珪素の面に対して０．０００１から０．０００
５mmのへこみが認められる。又、本発明に係わる摺動部
品の摺動面をアセトンで洗浄し、室温で放置する試験を
実施したところ、時間の経過により、又は温度上昇に伴
いカーボンに含浸している潤滑油（冷凍機油）が表面に
滲み出してくるのが認められた。尚、比較例１で同様な
試験をしたが、この滲み出し現象は認められなかった。The photograph of FIG. 2 is obtained by polishing the end surface of the silicon carbide sliding component to form a sliding surface, and photographing the crystal structure of this sliding surface using a microscope. In the photograph of FIG. 2, the black portion A is carbon. The white portion has a crystal structure of silicon carbide. The cross section of carbon on the sliding surface is 0.0001 to 0.000 relative to the surface of silicon carbide.
Indentation of 5 mm is recognized. Further, when the sliding surface of the sliding component according to the present invention was washed with acetone and allowed to stand at room temperature, a test was carried out. As a result, the lubricating oil impregnated with carbon (refrigerator oil ) Was observed to seep out on the surface. The same test was performed in Comparative Example 1, but this exudation phenomenon was not recognized.

【００５２】[0052]

【比較例１】比較例１として硬度Ｈｓ１００、比重２．
０の高温焼成樹脂含浸カーボンを実施例１と同様な製造
方法で製造した。この焼結品の気孔率は面積比で３％以
下である。Comparative Example 1 As Comparative Example 1, hardness Hs100, specific gravity 2.
The high temperature fired resin-impregnated carbon of No. 0 was manufactured by the same manufacturing method as in Example 1. The porosity of this sintered product is 3% or less in area ratio.

【００５３】[0053]

【比較例２】一方、比較例として、平均粒径０．０００
６ｍｍの炭化珪素微粉末１００重量部に対し気孔形成用
のポリスチレンビーズを３重量部を混合して実施例と同
様な製造方法で焼結した。この焼結部品は０．００２か
ら０．００６ｍｍの結晶粒径であって、面積比の気孔率
が１０％、気孔平均径が０．０３０ｍｍである。Comparative Example 2 On the other hand, as a comparative example, the average particle size is 0.000.
3 parts by weight of polystyrene beads for forming pores were mixed with 100 parts by weight of 6 mm fine silicon carbide powder and sintered by the same manufacturing method as in the example. This sintered part has a crystal grain size of 0.002 to 0.006 mm, an area ratio porosity of 10%, and an average pore size of 0.030 mm.

【００５４】次に、以上の実施例１と比較例１及び２に
ついてシール能力と摺動面の摩耗状態を試験した。その
結果は以下の通りである。一方の回転側に炭化珪素の固
定用密封環２を取付ると共に、他方の固定側に実施例
１、比較例１及び２炭化珪素の回転用密封環を取り付け
て試験したものである。その試験条件は以下の通りであ
る。 １）被密封流体は、 ：冷凍機油 ２）摺動面の周速度は、 ：３．８ｍ／ｓ ３）摺動した時間は、 ：１００時間 ４）被密封流体の温度は、 ：９０°Ｃ ５）被密封流体の圧力は、 ：５．０ＭＰａNext, the sealing ability and the wear state of the sliding surface of the above-mentioned Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were tested. The results are as follows. The test was conducted by mounting the silicon carbide stationary seal ring 2 on one rotating side and the silicon carbide rotating seal ring of Example 1, Comparative Examples 1 and 2 on the other stationary side. The test conditions are as follows. 1) Sealed fluid is: Refrigerating machine oil 2) Circumferential velocity of sliding surface is: 3.8 m / s 3) Sliding time is: 100 hours 4) Sealed fluid temperature is: 90 ° C 5) The pressure of the sealed fluid is: 5.0 MPa

【００５５】この図３は、この摺動試験機の断面図であ
る。図３に於いて、ケーシング７１には、試験液である
被密封流体Ｗが入れられるように空室に形成されてい
る。この空室内に一端側が嵌挿された回転軸７３が設け
られている。回転軸７３の一端にはフランジが設けられ
ており、このフランジに取り付けられたばね７６を介し
て回転用密封環１２が弾発に押圧されている。この回転
用密封環１２の取付面から被密封流体Ｗが漏洩しないよ
うにパッキン７５が設けられている。一方、ケーシング
１１には、回転用密封環１２に対向する位置に固定用密
封環２が設けられている。この固定用密封環２も取付面
から被密封流体Ｗが漏洩しないようにガスケット７４が
設けられている。FIG. 3 is a sectional view of this sliding tester. In FIG. 3, the casing 71 is formed in a vacant chamber so that the sealed fluid W which is a test liquid is put therein. A rotary shaft 73, one end of which is fitted and inserted, is provided in the empty chamber. A flange is provided at one end of the rotary shaft 73, and the rotary seal ring 12 is resiliently pressed by a spring 76 attached to the flange. A packing 75 is provided to prevent the sealed fluid W from leaking from the mounting surface of the rotary seal ring 12. On the other hand, the casing 11 is provided with a fixing seal ring 2 at a position facing the rotating seal ring 12. This fixed sealing ring 2 is also provided with a gasket 74 so that the sealed fluid W does not leak from the mounting surface.

【００５６】この摺動試験機で試験した結果は、表１の
通りである。Table 1 shows the results of the test conducted by this sliding tester.

【００５７】[0057]

【表１】 [Table 1]

【００５８】表一の結果から、実施例１は被密封流体の
圧力が５．０ ＭＰａでも摺動面からは漏れが認められ
ない。又、摺動面の状態は、偏摩耗及び異常摩耗は認め
られない。From the results shown in Table 1, in Example 1, even if the pressure of the sealed fluid is 5.0 MPa, no leakage is recognized from the sliding surface. In addition, the sliding surface is free from uneven wear and abnormal wear.

【００５９】比較例１では、被密封流体の圧力が５．０
ＭＰａで摺動面から微量の漏れが認められる。又、固
定用密封環に偏摩耗が認められる。In Comparative Example 1, the pressure of the sealed fluid is 5.0.
A small amount of leakage is recognized from the sliding surface at MPa. Uneven wear is observed in the fixed seal ring.

【００６０】比較例２では、被密封流体の圧力が５．０
ＭＰａで摺動面から漏れが認められる。又、両摺動面
に異常摩耗が認められる。In Comparative Example 2, the pressure of the sealed fluid is 5.0.
Leakage is recognized from the sliding surface at MPa. Also, abnormal wear is observed on both sliding surfaces.

【００６１】[0061]

【発明の効果】本発明に係わる炭化珪素の摺動部品並び
にその摺動部品を用いたメカニカルシール及びその部品
の製造方法によれば、以下のような効果を奏する。According to the sliding part of silicon carbide, the mechanical seal using the sliding part, and the method of manufacturing the part according to the present invention, the following effects can be obtained.

【００６２】請求項１及び請求項２に係わる本発明の炭
化珪素の摺動部品によれば、炭化珪素の結晶組織の中に
気孔を有するカーボン粒子径が０．００１から０．０８
０mmの大きさで点在する。そして、密封摺動面には、微
細な凹部が点在するごとく形成される。そして、カーボ
ンが凹んだ凹部に潤滑油が介在して摺動中に摺動面の潤
滑作用をする。更に、密封摺動面に被密封流体による潤
滑作用がない場合でも、摺動中にカーボンの気孔に含浸
せれた液体、又は含浸された潤滑油が吹き出るような状
態でカーボンの凹部に介在して摺動中に摺動面の潤滑作
用をする。その結果、摺動面の摩擦係数を小さくして摺
動抵抗を低減させるとともに、摩耗を低減する効果を奏
する。According to the silicon carbide sliding parts of the present invention according to claims 1 and 2, the diameter of carbon particles having pores in the crystal structure of silicon carbide is 0.001 to 0.08.
It is scattered in the size of 0 mm. Then, the sealing sliding surface is formed so that minute concave portions are scattered. Then, the lubricating oil intervenes in the concave portion where the carbon is dented, and acts as a lubricant on the sliding surface during sliding. Further, even if the sealed sliding surface does not have a lubricating effect due to the sealed fluid, the liquid impregnated into the pores of the carbon or the impregnated lubricating oil may be blown out during the sliding to intervene in the recess of the carbon. Lubricates the sliding surface during sliding. As a result, the friction coefficient of the sliding surface is reduced to reduce sliding resistance and wear is reduced.

【００６３】又、ドライ雰囲気中で潤滑剤又は液体の被
密封流体が介在されない場合でも、カーボンの気孔等に
含浸した潤滑液が摺動中に摺動面に介在するから、摺動
面の摩擦係数を小さくすることが可能になる。そして、
摺動面の摺動抵抗を低減する効果が期待できる。更に、
摺動部品の内部は、カーボンの外周面と炭化珪素が反応
してカーボンは一体の組織構造として結合しているから
強度が向上する。又、摺動部品の内部には、気孔が存在
しないから、被密封流体が気孔を通して浸透漏洩し、シ
ール能力が低下するのを防止する効果が期待できる。Further, even if the lubricant or the liquid to be sealed is not present in the dry atmosphere, the lubricating liquid impregnated in the pores of carbon and the like is present on the sliding surface during sliding, so that the friction of the sliding surface is reduced. It is possible to reduce the coefficient. And
The effect of reducing the sliding resistance of the sliding surface can be expected. Furthermore,
In the inside of the sliding component, the outer peripheral surface of the carbon reacts with the silicon carbide and the carbon is bonded as an integrated structure structure, so that the strength is improved. Further, since there are no pores inside the sliding component, the effect of preventing the sealed fluid from permeating and leaking through the pores and decreasing the sealing ability can be expected.

【００６４】請求項３及び請求項４に係わる本発明のメ
カニカルシールによれば、３から３０Ｖｏｌ％のカーボ
ンを含有する主体が炭化珪素の結晶体であるから、ヤン
グ率が大きく硬質摺動部品である。このために摺動部品
は、被密封流体の圧力を受けても簡単には内径方向に曲
がることがなく、回転用密封環と固定用密封環とはほぼ
同一の強度を有して互いの対面する密封摺動面は密接す
るから偏摩耗するのが防止される効果を奏する。According to the mechanical seal of the present invention according to claims 3 and 4, since the main body containing 3 to 30 Vol% of carbon is a silicon carbide crystal, it has a large Young's modulus and is a hard sliding component. is there. Therefore, the sliding parts do not easily bend in the inner diameter direction even when receiving the pressure of the sealed fluid, and the rotary seal ring and the stationary seal ring have almost the same strength and face each other. Since the sealing sliding surfaces that come into contact with each other are in close contact with each other, uneven wear is prevented.

【００６５】又、固定用密封環と回転用密封環との密封
摺動面に於ける気孔には、液体の被密封流体が介在して
摺動抵抗を低減する。更に、ドライ雰囲気中で、液体の
被密封流体が介在しない場合でも、摺動面に点在するカ
ーボンに含浸された潤滑油が、カーボンの粉末と共に密
封摺動面に介在して摩擦係数を小さくするから、密封摺
動面を摩耗させるのが防止される効果を奏する。一方に
炭化珪素の密封環を配置しても、他方に本発明の摺動部
品が配置されているから、他方の潤滑作用によりメカ鳴
きが防止される。そして、炭化珪素と、カーボンとの結
晶体である密封環は、両者が強く結合して強度を有し、
且つ内部に気孔も存在しないから被密封流体が密封環を
透過して漏洩するのも防止される効果を奏する。Further, a sealed fluid, which is a liquid, is present in the pores in the sealing sliding surfaces of the stationary seal ring and the rotary seal ring to reduce the sliding resistance. Further, even in the dry atmosphere, even if the liquid to be sealed is not present, the lubricating oil impregnated in the carbon scattered on the sliding surface is present together with the carbon powder on the sealed sliding surface to reduce the friction coefficient. Therefore, it is possible to prevent the sealed sliding surface from being worn. Even if the silicon carbide sealing ring is arranged on one side, the sliding component of the present invention is arranged on the other side, so that mechanical squeal is prevented by the lubricating action of the other side. Then, the sealed ring, which is a crystal body of silicon carbide and carbon, has strong bonding with both of them,
In addition, since there are no pores inside, the sealed fluid can be prevented from passing through the sealing ring and leaking.

【００６６】更に、請求項５係わる本発明の製造方法に
よれば、配合するカーボンの硬度とカーボンに形成する
気孔を設定範囲に管理すれば品質は安定するから、良品
質と共に安価に製造することが可能になる効果を奏す
る。又、摺動部品の摺動面を研磨したとき、密封摺動面
に点在するカーボンが炭化珪素に比較して柔らかく構成
されているために、０．０００１から０．０００５mmの
深さに削り取られて潤滑液体を保有する凹部に形成され
る。そして、摺動中にこの凹部から摺動面に潤滑液体が
供給されるので潤滑作用が発揮される効果を奏する。Further, according to the manufacturing method of the present invention according to claim 5, if the hardness of the carbon to be blended and the pores formed in the carbon are controlled within a set range, the quality will be stable, so that it can be manufactured at a low cost with good quality. Has the effect of enabling. Also, when the sliding surface of the sliding parts was polished, the carbon scattered on the sealed sliding surface was made softer than silicon carbide, so it was shaved to a depth of 0.0001 to 0.0005 mm. And is formed in the recess holding the lubricating liquid. Then, since the lubricating liquid is supplied to the sliding surface from the concave portion during sliding, the lubricating effect is exerted.

【００６７】このカーボンは一般の天然黒鉛等の軟質の
カーボン粉末に比較して硬度が高いから、研削しても凹
部の深さが深くは成らず、又、凹部が欠けることもなく
潤滑液体を保持して摺動面を潤滑する効果を奏する。更
に、カーボンの気孔に含浸して摺動面の濡れ性を発揮
し、摩擦係数を低減する効果を奏する。更に、カーボン
の外周面は炭化珪素の１部と反応して炭化珪素になるか
ら両者の結合力を高めて強度が向上すると共に、被密封
流体が摺動部品を浸透して漏洩するのも防止される。Since this carbon has a hardness higher than that of soft carbon powder such as general natural graphite, the depth of the concave portion does not become deep even if it is ground, and the concave portion is not chipped so that the lubricating liquid can be obtained. It has the effect of holding and lubricating the sliding surface. Further, the pores of carbon are impregnated to exert wettability on the sliding surface, and the coefficient of friction is reduced. Further, since the outer peripheral surface of carbon reacts with a part of silicon carbide to become silicon carbide, the bonding force between the two is increased to improve the strength and the sealed fluid is prevented from penetrating and leaking through the sliding parts. To be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係わるメカニカルシールの断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view of a mechanical seal according to the present invention.

【図２】本発明に係わる炭化珪素焼結部品の摺動面を見
た結晶組織の顕微鏡写真である。FIG. 2 is a micrograph of a crystal structure of a sliding surface of a silicon carbide sintered part according to the present invention.

【図３】本発明の炭化珪素の焼結摺動部品を試験した摺
動試験機の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a sliding tester that tests a silicon carbide sintered sliding component of the present invention.

【図４】従来のメカニカルシールの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional mechanical seal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ メカニカルシール ２ 固定用密封環 ３ 凸部 ４ シール面 ５ 嵌着面 ６ 内周面 ７ 背面 １０ 第１Ｏリング １２ 回転用密封環 １３ 嵌合面 １４ 対向シール面 １５ Ｏリング用段部 ２０ 第２Ｏリング ２１ 押えリング ２２ 回転止めリング ２３ ばね ２４ 支持リング ２５ 止めねじ ２６ ばね用取付ねじ ２７ ガイドピン ４０ ハウジング ４１ 取付段部 ４２ 支持面 ４４ Ｏリング用溝 ４５ 中空部 ５０ 回転軸 1 mechanical seal 2 Sealing ring for fixing 3 convex 4 Sealing surface 5 Fitting surface 6 Inner surface 7 back 10 1st O-ring 12 rotation seal ring 13 Mating surface 14 Opposing sealing surface 15 O-ring step 20 Second O-ring 21 Presser ring 22 Rotation stop ring 23 springs 24 Support ring 25 setscrews 26 Spring mounting screw 27 Guide pin 40 housing 41 Mounting step 42 Support surface 44 O-ring groove 45 Hollow part 50 rotation axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J041 AA01 BA04 BB01 BC02 BC03 DA15 4G001 BA22 BA23 BA60 BA75 BB22 BB23 BB60 BC52 BC54 BC73 BD12    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3J041 AA01 BA04 BB01 BC02 BC03                       DA15                 4G001 BA22 BA23 BA60 BA75 BB22                       BB23 BB60 BC52 BC54 BC73                       BD12

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 平均粒径が０．００１から０．０８０ｍ
ｍの大きさで且つ気孔を有するカーボン粉末を３から３
０Ｖｏｌ％含有し、残部が炭化珪素と焼結助剤を含有す
る焼結体に形成されて前記焼結体の摺動面に点在するカ
ーボンが凹部に形成されていることを特徴とする摺動部
品。1. The average particle size is 0.001 to 0.080 m.
3 to 3 carbon powder having a size of m and having pores
A slide having a content of 0 Vol% and the remainder being formed in a sintered body containing silicon carbide and a sintering aid, and carbon scattered on the sliding surface of the sintered body being formed in the concave portion. Moving parts. 【請求項２】 前記カーボン粉末は人造黒鉛又は炭素黒
鉛で硬度がＨｓＤ５０から８０であることを特徴とする
請求項１に記載の摺動部品2. The sliding component according to claim 1, wherein the carbon powder is artificial graphite or carbon graphite and has a hardness of HsD50 to 80. 【請求項３】 平均粒径が０．００１から０．０８０ｍ
ｍの大きさで且つ気孔を有するカーボン粉末を３から３
０Ｖｏｌ％を含有し、残部が炭化珪素と焼結助剤を含有
する摺動部品が固定用密封環又は／及び回転用密封環と
して有することを特徴とするメカニカルシール。3. The average particle size is 0.001 to 0.080 m.
3 to 3 carbon powder having a size of m and having pores
A mechanical seal comprising a sliding part containing 0 Vol% and the rest containing silicon carbide and a sintering aid as a fixed sealing ring and / or a rotating sealing ring. 【請求項４】 前記摺動部品が前記固定用密封環又は前
記回転用密封環として用いられて密封接触面の面積を他
方の対向密封接触面の面積よりも小さく形成されている
と共に前記密封接触面を対向密封接触面へ突出させた凸
部の先端面に有することを特徴とする請求項３に記載の
メカニカルシール。4. The sliding component is used as the stationary sealing ring or the rotating sealing ring to form an area of a sealing contact surface smaller than an area of the other opposing sealing contact surface, and the sealing contact. 4. The mechanical seal according to claim 3, wherein a surface is provided on a tip end surface of a convex portion protruding toward the opposed sealing contact surface. 【請求項５】 ショア硬度ＨｓＤが５０から８０の人造
黒鉛又は炭素黒鉛を粉砕して平均粒径が０．００１から
０．０８０ｍｍの大きさのカーボン粉末を３から３０Ｖ
ｏｌ％と、残部の炭化珪素粉末と焼結助剤を添加して造
粒粉を形成し、この造粒粉を成形型内で加圧して成形体
を成形し、この成形体を焼結して焼結体を得て、その焼
結体を研磨加工して密封接触面を形成することを特徴と
する摺動部品の製造方法。5. Artificial graphite or carbon graphite having a Shore hardness HsD of 50 to 80 is crushed into carbon powder having an average particle size of 0.001 to 0.080 mm in an amount of 3 to 30 V.
ol%, the rest of the silicon carbide powder and the sintering aid are added to form a granulated powder, and the granulated powder is pressed in a molding die to form a compact, and the compact is sintered. A method for manufacturing a sliding component, comprising: obtaining a sintered body by polishing, and polishing the sintered body to form a sealed contact surface.