JPH04331782A - 特に機械パッキン用の炭化珪素焼結体、並びにかかる焼結体からなるパッキン - Google Patents
特に機械パッキン用の炭化珪素焼結体、並びにかかる焼結体からなるパッキンInfo
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Abstract
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Description
炭化珪素焼結体、及びかかる焼結体からなるパッキンに
関連する。
リングからなる良く知られている機械要素であり、自動
車エンジンの如きのポンプの回転軸用のシールを作る。
結炭化珪素及び対応リングが炭素を基材とする物質、特
にグラファイトの組合せから作られるリングは、これら
のパッキンにますます使用されている。
ング表面の摩耗である。事実、もし摩耗があまりに著し
い場合は、特に炭素基材の対応リング表面に表面割れを
生ずる危険がある。
ことがあり、そのためその平面度は減じることになる。
システムの耐漏えい性を減らし、それが液体の漏れを生
じさせる。
は、機械パッキングに使用され得、そしてそれらに、特
に高速回転で改良された耐摩耗性を与え得る炭化珪素物
質を開発することである。
材とするか又は炭化珪素からなる焼結体は、40〜20
0μmの平均径及び4〜18%の全多孔度を有する細孔
を含有することを特徴とする。
速回転に対して、本発明の焼結体を使用するパッキンは
非常に良好な耐漏えい性を達成することができた。
を読むことでより明白に明らかになるであろう。
珪素(SiC)を基材とする。α−SiC又はβ−Si
C又は任意の割合でこれら2つのポリタイプの組合せを
使用することが可能である。
、市販の良く知られている焼結添加剤のすべて、例えば
炭素、硼素及びアルミニウムの如きを含むことが可能で
ある。
プ、特にグラファイトの形の遊離炭素をさらに含む複合
タイプの焼結体にも適用できる。
好ましくは20%まで、更に好ましくは10%まで含む
複合体を考えることが可能であり、この炭素は、ある割
合の非晶質炭素/グラファイト炭素の混合物の形を取る
ことが可能である。
れらの物体は、特に有用である。なぜならば、それらは
摩擦係数の減少の結果として、改良された潤滑特性を有
するからである。
、好ましくは1〜20μmの範囲の粒子径を有するSi
Cを基材とする。
は、それが非常に特定された平均細孔径を有する多孔質
体であることである。
査によって計測された値を基準にして得られたものであ
る。
μmの範囲でなければならない。
少なくとも機械パッキンの対応リング上で、高い摩耗が
観測されることが認められた。
は、細孔は大きくなり過ぎ、焼結体の機械強度は減じる
。
り、従って40〜150μmの範囲内であることが好ま
しい。
ましくは少なくとも60μmを有することもまた有利に
なり得る。本発明の様々な別形に従うと、50〜200
μm、より好ましくは60〜200μm、又は更に50
〜150μm、より好ましくは60〜150μm、より
更に好ましくは60〜100μmの平均細孔径を有する
焼結体が考えられ得ることは、この理由のためである。
い形である。この形は、高い多孔度を達成することを可
能にし、そして物体の完全な耐漏えい性を保証する。
である。
ある。
密閉細孔を考慮に入れたものであると理解される。この
多孔度(P)は、式:
あり、Xは物質中に含まれる遊離炭素の質量%であり、
2.25は遊離炭素の単位体積当たりの質量であり、3
.21は炭化珪素の単位体積当たりの質量である。)に
よって与えられる。
たSiC体は、機械パッキンの耐摩耗性を改良しない。 18%より上では、耐漏えい性はもはや保証されず、機
械強度もまた低すぎる。
り好ましくは8〜15%である。
ラニュールの形の造孔物質を、焼結炭化珪素の製造を意
図する化合物の混合物に添加することからなる方法によ
って得られ得る。
る。例えば、SiC、焼結添加剤及び水中又は有機溶媒
中の結合剤を基本とするスリップがボールミル中に生成
され得る。次に造孔物質が、攪拌しながらこのスリップ
に添加される。最後に化合物が、噴霧によって乾燥され
る。
質なしでのスリップを成形し、乾燥することからなる。 次に造孔物質は、このように得られた乾燥化合物と混合
乾燥される。
化重合から得られた化合物が、好ましくは使用される。 これらの物質は、スリップの組成物中に使用される水又
は有機溶媒中に可溶性であってはならない。それらはま
た、特に噴霧による熱的乾燥に耐えなければならない。
チルメタクリレート及びポリアミドである。
等方圧又は一軸プレスによって賦形され、未処理の物品
を生ずる。賦形はまた、流し込み成形又は押出によって
実施され得る。
方法において焼結される。
℃、より好ましくは2000〜2200℃である。焼結
は、真空下及び/又はアルゴン、一酸化炭素又は二酸化
炭素、ヘリウム、水素又は窒素タイプの如きガスの雰囲
気下で実施される。
イプの焼結体である、固定リング及び回転リングからな
る機械パッキンに関連する。
に樹脂含浸炭素から製造され得る。この物質はまた、炭
化珪素又は窒化珪素からなり得る;それはまたアルミナ
焼結体であっても良い。それはまた、金属タイプの物質
、例えば炭素鋼であっても良い。
あるパッキンを使用することが可能である。
る。
ン以外の用途にも使用され得る。
つの摩擦部材又はその一部が上記物体からなる、例えば
スラスト軸受、軸受、又はスライドタイプの摩擦システ
ムにおいて使用され得る。従ってそれは、例えば軸受に
おいて、並びに以下の構成において使用され得る:Si
C孔−金属軸、SiC孔−SiC軸、SiC孔−SiC
又はグラファイトケーシングを有する金属軸。
素を供給するフェノール樹脂及び3%のポリエチレング
リコールからなる60%の固体含量で生成される。
ようになる。
スリップ1 スリップ2
SiC
99 99 B
1 1
造孔剤
PLEXIGUM M 914
6 −
ORGASOL 2002 ES
3 −
1.6 炭素(樹脂から供給された)
1.5 1.5 PLEXIG
UM M 914 は、90μmの平均粒子径を有する
ポリメチルメタクリレートである。OLGASOL 2
002 ES 3 は、30μmの平均粒子径を有する
ポリアミドである。 SiCは、12m2 /gの表面積及び1.3μmの平
均径を有する。
れた。
。
a(1500bar)でプレスされ、未処理の物品を生
ずる。窒素下で、600℃までの(より具体的には造孔
剤の除去ができる)加熱処理後に、上記の未処理の物品
がアルゴン下で1時間に渡り2070℃で焼結される。
じた)及び比較として提供するリング2(第2のスリッ
プから生じた)が得られる。化合物の特性が以下に与え
られる。
1
2 全多孔度(%)
14
.3 5.3 平均細孔径(μm
)
80 25 見
掛けの単位体積当たりの質量(g/cm3 )
2.75 3.04
給するフェノール樹脂、3%のポリエチレングリコール
及び造孔剤 PLEXIGUM M 820 からなる
60%の固体含量で生成される。
ようになる。
96.37B4 C
0.63グラファイト炭素
3.00造孔剤
4.1炭素(樹脂から
供給された) 1.5PLEXIGUM M 2
80 は、75μmの平均粒子径を有するポリメチルメ
タクリレートである。
及び約3.5μmの平均径を有する LONZA の
KS6 グレードである。
れる。
a(1500bar)でプレスされ、未処理の物品を生
ずる。窒素下で、造孔剤の除去が可能な600℃で加熱
処理し、そして樹脂を炭素に転化後に、続いて未処理の
物品が、アルゴン下で1時間に渡り2070℃で焼結さ
れる。
、その特性は以下に与えられる。
10.7 平均細孔径
(μm)
65 見掛けの単位体積当た
りの質量(g/cm3 ) 2.83 理論見
掛けで多孔性なしの 単位体積当たりの質量(g/cm3 )
3.17
リングとしてテストされる。固定スライド対応リングは
グラファイト炭素で作られる。
ト時間:1000時間
は、テスト後に対応リングの表面上に著しい波形が観測
される。これらの波形は、0.8〜1.2μmに達し得
る高さを有する。
、対応リング上の波形は、非常に小さく、即ちそれらは
せいぜい0.1μmの高さである。
静的耐漏えい性テスト後に、リング1は、耐漏えい性で
あり、多孔性が完全に密閉されることを示す。
Claims (8)
- 【請求項1】 40〜200μmの平均径及び4〜1
8%の全多孔度を有する細孔を含有する炭化珪素を基材
とするか又は炭化珪素からなる焼結体。 - 【請求項2】 平均細孔径が40〜150μmである
請求項1に記載の焼結体。 - 【請求項3】 平均細孔径が50〜200μmである
請求項1に記載の焼結体。 - 【請求項4】 上記平均細孔径が50〜150μmで
ある請求項3に記載の焼結体。 - 【請求項5】 5〜15%の上記多孔度を有する請求
項1〜4のいずれかに記載の焼結体。 - 【請求項6】 炭化珪素及び炭素を基材とする請求項
1〜5のいずれかに記載の焼結体。 - 【請求項7】 リングの少なくとも一つが、請求項1
〜6のいずれかに記載の焼結体である固定リング並びに
回転リングからなる機械パッキン。 - 【請求項8】 少なくとも1つの摩擦部材又はその一
部が請求項1〜6のいずれかの物体からなるスラスト軸
受、軸受、又はスライド装置。
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