JP3044076B2 - ＳｉＣ系摺動材の製造方法 - Google Patents
ＳｉＣ系摺動材の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＳｉＣ系摺動材の製造方
法に関し、さらに詳しくは広範な回転機械部品の摺動材
に使用され，耐腐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れたＳ
ｉＣ系摺動材の製造方法に関するものである。
法に関し、さらに詳しくは広範な回転機械部品の摺動材
に使用され，耐腐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れたＳ
ｉＣ系摺動材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術および解決しようとする課題】一般にＳｉＣ
系摺動材は，耐腐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れてい
るため、寿命が長く、過酷な条件下で使用されるメカニ
カルシールや軸受等には不可欠なものとなっている。
系摺動材は，耐腐食性、耐摩耗性、耐熱性等に優れてい
るため、寿命が長く、過酷な条件下で使用されるメカニ
カルシールや軸受等には不可欠なものとなっている。
【０００３】そして、メカニカルシールにおいては、摺
動面に微細なスパイラル状の溝が形成されていると、摺
動時にポンプ作用を生じて、回転部分からの漏れを防止
することができる。また、スラスト軸受に微細なスパイ
ラル状の溝が形成されていると，装置内部の流体を軸受
の作動流体として使用することができ、装置の構造をコ
ンパクト化および省エネルギー化することができる。
動面に微細なスパイラル状の溝が形成されていると、摺
動時にポンプ作用を生じて、回転部分からの漏れを防止
することができる。また、スラスト軸受に微細なスパイ
ラル状の溝が形成されていると，装置内部の流体を軸受
の作動流体として使用することができ、装置の構造をコ
ンパクト化および省エネルギー化することができる。
【０００４】従来、このような微細なスパイラル状の溝
を形成する方法として、ＳｉＣ系摺動材の表面にフォト
レジストを被せ、露出部をプラズマエッチング等の方法
で腐食する方法がある。
を形成する方法として、ＳｉＣ系摺動材の表面にフォト
レジストを被せ、露出部をプラズマエッチング等の方法
で腐食する方法がある。
【０００５】しかしながら、このような溝を形成する方
法は、工程が複雑で、かつ、極めてコストのかかる方法
であり、技術的にも困難な方法であった。
法は、工程が複雑で、かつ、極めてコストのかかる方法
であり、技術的にも困難な方法であった。
【０００６】本発明の目的は、簡単な工程で安価に摺動
面に微細なスパイラル状の溝を形成することができるＳ
ｉＣ系摺動材の製造方法を提供することにある。
面に微細なスパイラル状の溝を形成することができるＳ
ｉＣ系摺動材の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明はＳｉＣ質で構成される摺動材本体の一方
の端面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で
注入してイオン注入部とし、このイオン注入部に、マス
キングを施していない部分がスパイラル状に残るように
マスキングを施し、マスキングを施していない部分に対
してショットブラストを行い、マスキングを施していな
い部分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の一方
の端面にスパイラル状のスパイラル溝を形成する。ま
た、ＳｉＣ質で構成される摺動材本体の一方の端面に窒
素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で注入してイ
オン注入部とし、このイオン注入部に、マスキングを施
していない部分がスパイラル状に残るようにマスキング
を施し、マスキングを施していない部分に対してショッ
トブラストを行い、マスキングを施していない部分のイ
オン注入部を除去して前記摺動材本体の一方の端面にス
パイラル状のスパイラル溝を形成し、所定の温度で熱処
理を行い、除去されずに残ったイオン注入部を再結晶化
させるという手段を採用したものである。
めに、本発明はＳｉＣ質で構成される摺動材本体の一方
の端面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で
注入してイオン注入部とし、このイオン注入部に、マス
キングを施していない部分がスパイラル状に残るように
マスキングを施し、マスキングを施していない部分に対
してショットブラストを行い、マスキングを施していな
い部分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の一方
の端面にスパイラル状のスパイラル溝を形成する。ま
た、ＳｉＣ質で構成される摺動材本体の一方の端面に窒
素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で注入してイ
オン注入部とし、このイオン注入部に、マスキングを施
していない部分がスパイラル状に残るようにマスキング
を施し、マスキングを施していない部分に対してショッ
トブラストを行い、マスキングを施していない部分のイ
オン注入部を除去して前記摺動材本体の一方の端面にス
パイラル状のスパイラル溝を形成し、所定の温度で熱処
理を行い、除去されずに残ったイオン注入部を再結晶化
させるという手段を採用したものである。
【０００８】
【作用】本発明は上記の手段を採用したことにより、イ
オン注入部のＳｉＣが軟化しているため、摺動面に微細
なスパイラル状のスパイラル溝を容易に形成することが
できる。また、本発明によって製造されたＳｉＣ系摺動
材がメカニカルシール、軸受等に使用されると所定の摺
動特性を発揮することとなる。
オン注入部のＳｉＣが軟化しているため、摺動面に微細
なスパイラル状のスパイラル溝を容易に形成することが
できる。また、本発明によって製造されたＳｉＣ系摺動
材がメカニカルシール、軸受等に使用されると所定の摺
動特性を発揮することとなる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明によるＳｉＣ系摺動材の製造方
法の一の実施例を図面を参照しつつ説明する。図１〜図
５にはメカニカルシールに使用されるＳｉＣ系摺動材の
製造方法の実施例が示されている。
法の一の実施例を図面を参照しつつ説明する。図１〜図
５にはメカニカルシールに使用されるＳｉＣ系摺動材の
製造方法の実施例が示されている。
【００１０】まず、図１、図２に示すように、ＳｉＣ質
で構成される環状の摺動材本体２の軸方向の端面全面に
窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧でイオン注
入し、イオン注入部５を形成する。このイオン注入部５
は、イオンが注入された結果ＳｉＣがアモルファス化
し、イオンが注入される前のＳｉＣと比較して軟化して
いる。
で構成される環状の摺動材本体２の軸方向の端面全面に
窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧でイオン注
入し、イオン注入部５を形成する。このイオン注入部５
は、イオンが注入された結果ＳｉＣがアモルファス化
し、イオンが注入される前のＳｉＣと比較して軟化して
いる。
【００１１】また、アモルファス化された前記イオン注
入部５の厚さは前記イオン注入時の加速電圧値に比例す
る。次に、図３、図４に示すように、マスキング６を施
さない部分がスパイラル状に残るように前記イオン注入
部５にマスキング６を施す。
入部５の厚さは前記イオン注入時の加速電圧値に比例す
る。次に、図３、図４に示すように、マスキング６を施
さない部分がスパイラル状に残るように前記イオン注入
部５にマスキング６を施す。
【００１２】そして、前記イオン注入部５のうちでマス
キング６を施さない部分にショットブラストを行う。前
記イオン注入部５は、イオンが注入された結果ＳｉＣが
アモルファス化して軟化しているため、ショットブラス
トを行うと、通常のＳｉＣの５倍以上の除去速度で除去
される。
キング６を施さない部分にショットブラストを行う。前
記イオン注入部５は、イオンが注入された結果ＳｉＣが
アモルファス化して軟化しているため、ショットブラス
トを行うと、通常のＳｉＣの５倍以上の除去速度で除去
される。
【００１３】そして、イオン注入部５のうちで、マスキ
ング６を施していなかった部分にスパイラル状のスパイ
ラル溝４が形成される。
ング６を施していなかった部分にスパイラル状のスパイ
ラル溝４が形成される。
【００１４】次に、マスキング６を除去して、前記摺動
材本体２の除去されずに残ったイオン注入部５に所定の
温度で熱処理を行い、アモルファス化しているＳｉＣを
再結晶させ、本来のＳｉＣの強度を回復させて摺動面３
を形成する。このようにして、図５に示すＳｉＣ系摺動
材１を製造する。
材本体２の除去されずに残ったイオン注入部５に所定の
温度で熱処理を行い、アモルファス化しているＳｉＣを
再結晶させ、本来のＳｉＣの強度を回復させて摺動面３
を形成する。このようにして、図５に示すＳｉＣ系摺動
材１を製造する。
【００１５】上記のような本発明のＳｉＣ系摺動材の製
造方法によれば、摺動面に所定形状のスパイラル溝を容
易に形成することができる。また、本発明によって製造
されたＳｉＣ系摺動材１がメカニカルシールの摺動材に
使用されると、摺動時にポンプ作用を生じて回転部分か
らの漏れを防止することができる。
造方法によれば、摺動面に所定形状のスパイラル溝を容
易に形成することができる。また、本発明によって製造
されたＳｉＣ系摺動材１がメカニカルシールの摺動材に
使用されると、摺動時にポンプ作用を生じて回転部分か
らの漏れを防止することができる。
【００１６】次に、ＳｉＣ系摺動材の製造方法の他の実
施例について説明する。図６〜図１０にはスラスト軸受
に使用されるＳｉＣ系摺動材の製造方法の実施例が示さ
れている。
施例について説明する。図６〜図１０にはスラスト軸受
に使用されるＳｉＣ系摺動材の製造方法の実施例が示さ
れている。
【００１７】まず、図６、図７に示すように、ＳｉＣ質
で構成される円板状の摺動材本体１２の軸方向の端面全
面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧でイオ
ン注入し、イオン注入部１５を形成する。
で構成される円板状の摺動材本体１２の軸方向の端面全
面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧でイオ
ン注入し、イオン注入部１５を形成する。
【００１８】このイオン注入部１５は、イオンが注入さ
れた結果ＳｉＣがアモルファス化し、イオンが注入され
る前のＳｉＣと比較して軟化している。また、アモルフ
ァス化された前記イオン注入部１５の厚さは前記イオン
注入時の加速電圧値に比例する。
れた結果ＳｉＣがアモルファス化し、イオンが注入され
る前のＳｉＣと比較して軟化している。また、アモルフ
ァス化された前記イオン注入部１５の厚さは前記イオン
注入時の加速電圧値に比例する。
【００１９】次に、図８、図９に示すように、マスキン
グ１６を施さない部分がスパイラル状に残るように前記
イオン注入部１５にマスキング１６を施す。そして、前
記イオン注入部１５のうちで、マスキング１６を施さな
い部分にショットブラストを行う。
グ１６を施さない部分がスパイラル状に残るように前記
イオン注入部１５にマスキング１６を施す。そして、前
記イオン注入部１５のうちで、マスキング１６を施さな
い部分にショットブラストを行う。
【００２０】前記イオン注入部１５は、イオンが注入さ
れた結果、ＳｉＣがアモルファス化して軟化しているた
め、ショットブラストを行うと、通常のＳｉＣの５倍以
上の除去速度で除去される。そして、イオン注入部１５
のうちで、マスキング１６を施していなかった部分にス
パイラル状のスパイラル溝１４が形成される。
れた結果、ＳｉＣがアモルファス化して軟化しているた
め、ショットブラストを行うと、通常のＳｉＣの５倍以
上の除去速度で除去される。そして、イオン注入部１５
のうちで、マスキング１６を施していなかった部分にス
パイラル状のスパイラル溝１４が形成される。
【００２１】次に、マスキング１６を除去して、前記摺
動材本体１２の除去されずに残ったイオン注入部１５に
所定の温度で熱処理を行い、アモルファス化しているＳ
ｉＣを再結晶させ、本来のＳｉＣの強度を回復させて摺
動面１３を形成する。このようにして図１０に示すＳｉ
Ｃ系摺動材１１を製造する。
動材本体１２の除去されずに残ったイオン注入部１５に
所定の温度で熱処理を行い、アモルファス化しているＳ
ｉＣを再結晶させ、本来のＳｉＣの強度を回復させて摺
動面１３を形成する。このようにして図１０に示すＳｉ
Ｃ系摺動材１１を製造する。
【００２２】上記のような本発明のＳｉＣ系摺動材の製
造方法によれば、摺動面に所定形状のスパイラル溝を容
易に形成することができる。また、本発明によって製造
されたＳｉＣ系摺動材１１がスラスト軸受の摺動材に使
用されると、装置内部の流体を軸受の作動流体として使
用することができ、装置の構造をコンパクト化し、か
つ、省エネルギー化することができる。なお、両実施例
においては、熱処理によってアモルファス化しているＳ
ｉＣを再結晶させる手段を採用したがこれに限定される
ことなく、他の手段で再結晶させてもよい。
造方法によれば、摺動面に所定形状のスパイラル溝を容
易に形成することができる。また、本発明によって製造
されたＳｉＣ系摺動材１１がスラスト軸受の摺動材に使
用されると、装置内部の流体を軸受の作動流体として使
用することができ、装置の構造をコンパクト化し、か
つ、省エネルギー化することができる。なお、両実施例
においては、熱処理によってアモルファス化しているＳ
ｉＣを再結晶させる手段を採用したがこれに限定される
ことなく、他の手段で再結晶させてもよい。
【００２３】〔実施例−１〕イオン注入条件をイオン種
がＡｒ+ で、加速電圧値が８００ｋｅＶとしてイオン注
入を行う。そして、マスキングを施した後に、ショット
ブラストを３０分間行った。次に、マスキングを除去
し、形成されたスパイラル溝を観察したところ、０．５
μｍの溝が形成されていたことが確認された。
がＡｒ+ で、加速電圧値が８００ｋｅＶとしてイオン注
入を行う。そして、マスキングを施した後に、ショット
ブラストを３０分間行った。次に、マスキングを除去
し、形成されたスパイラル溝を観察したところ、０．５
μｍの溝が形成されていたことが確認された。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、前記のように構成したことに
より、イオン注入によりＳｉＣを軟化させ、ショットブ
ラストを行うことにより、短時間で容易に摺動面にスパ
イラル溝を形成することができるというすぐれた効果を
有するものである。
より、イオン注入によりＳｉＣを軟化させ、ショットブ
ラストを行うことにより、短時間で容易に摺動面にスパ
イラル溝を形成することができるというすぐれた効果を
有するものである。
【図１】本発明によるＳｉＣ系摺動材の製造方法の一の
実施例におけるイオン注入後の状態を示す概略正面図で
ある。
実施例におけるイオン注入後の状態を示す概略正面図で
ある。
【図２】図１の右側面を示す概略右側面図である。
【図３】本発明によるＳｉＣ系摺動材の製造方法の一の
実施例におけるイオン注入部にマスキングを施した状態
を示す概略正面図である。
実施例におけるイオン注入部にマスキングを施した状態
を示す概略正面図である。
【図４】図３の右側面を示す概略右側面図である。
【図５】本発明によるＳｉＣ系摺動材の製造方法の一の
実施例によって製造されたＳｉＣ系摺動材を示す概略正
面図である。
実施例によって製造されたＳｉＣ系摺動材を示す概略正
面図である。
【図６】本発明によるＳｉＣ系摺動材の製造方法の他の
実施例におけるイオン注入後の状態を示す概略正面図で
ある。
実施例におけるイオン注入後の状態を示す概略正面図で
ある。
【図７】図６の右側面を示す概略右側面図である。
【図８】本発明によるＳｉＣ系摺動材の製造方法の他の
実施例におけるイオン注入部にマスキングを施した状態
を示す概略正面図である。
実施例におけるイオン注入部にマスキングを施した状態
を示す概略正面図である。
【図９】図８の右側面を示す概略右側面図である。
【図１０】本発明によるＳｉＣ系摺動材の製造方法の他
の実施例によって製造されたＳｉＣ系摺動材を示す概略
正面図である。
の実施例によって製造されたＳｉＣ系摺動材を示す概略
正面図である。
１、１１……ＳｉＣ系摺動材 ２、１２……摺動材本体 ３、１３……摺動面 ４、１４……スパイラル溝 ５、１５……イオン注入部 ６、１６……マスキング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23P 13/00 B24C 1/04 F16C 33/14 F16J 15/34
Claims (2)
- 【請求項１】 ＳｉＣ質で構成される摺動材本体の一方
の端面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で
注入してイオン注入部とし、該イオン注入部に、マスキ
ングを施していない部分がスパイラル状に残るようにマ
スキングを施し、マスキングを施していない部分に対し
てショットブラストを行い、マスキングを施していない
部分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の一方の
端面にスパイラル状のスパイラル溝を形成することを特
徴とするＳｉＣ系摺動材の製造方法。 - 【請求項２】 ＳｉＣ質で構成される摺動材本体の一方
の端面に窒素、アルゴン等のイオンを所定の加速電圧で
注入してイオン注入部とし、該イオン注入部に、マスキ
ングを施していない部分がスパイラル状に残るようにマ
スキングを施し、マスキングを施していない部分に対し
てショットブラストを行い、マスキングを施していない
部分のイオン注入部を除去して前記摺動材本体の一方の
端面にスパイラル状のスパイラル溝を形成し、所定の温
度で熱処理を行い、除去されずに残ったイオン注入部を
再結晶化させることを特徴とするＳｉＣ系摺動材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062616A JP3044076B2 (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | ＳｉＣ系摺動材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062616A JP3044076B2 (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | ＳｉＣ系摺動材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04275830A JPH04275830A (ja) | 1992-10-01 |
| JP3044076B2 true JP3044076B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=13205428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3062616A Expired - Fee Related JP3044076B2 (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | ＳｉＣ系摺動材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3044076B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1329440A4 (en) * | 2000-09-21 | 2010-01-13 | Sintokogio Ltd | METHOD FOR THE IMPACT TIMING OF CERAMICS AND CERAMIC PRODUCT |
-
1991
- 1991-03-04 JP JP3062616A patent/JP3044076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04275830A (ja) | 1992-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |