JPS63260861A - Sic-graphite base self-lubricating ceramic composite material and manufacture - Google Patents

Sic-graphite base self-lubricating ceramic composite material and manufacture

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JPS63260861A
JPS63260861A JP62093491A JP9349187A JPS63260861A JP S63260861 A JPS63260861 A JP S63260861A JP 62093491 A JP62093491 A JP 62093491A JP 9349187 A JP9349187 A JP 9349187A JP S63260861 A JPS63260861 A JP S63260861A
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JP
Japan
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graphite
sic
powder
composite material
ceramic composite
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JP62093491A
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Japanese (ja)
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満 武藤
雅彦 鈴木
隆 渡辺
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は自己潤滑性セラミックス複合材およびその製造
法に係り、詳しくは5iC−グラファイト系複合材にお
いて分散相として配合するグラファイト造粒粉の大きさ
と配合量を規制することにより1強度やI!!擦係数等
の特性を著しく改善した5iC−グラファイト系自己潤
滑性セラミックス複合材およびその製造法に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a self-lubricating ceramic composite material and a method for producing the same, and more specifically, the present invention relates to a self-lubricating ceramic composite material and a method for producing the same. By regulating the amount of sugar added, 1 strength and I! ! The present invention relates to a 5iC-graphite-based self-lubricating ceramic composite material with significantly improved properties such as coefficient of friction, and a method for producing the same.

[従来の技術] 軸受m動部材の潤滑様式としては、流体潤滑剤によるも
のと固体潤滑剤によるものがある。固体潤滑剤は相対運
動中の損傷から表面をcA護し、摩擦や摩耗をひきさげ
るために、yiaまなは粉末として使用される固体であ
る。
[Prior Art] There are two types of lubrication methods for bearing moving members: one using a fluid lubricant and the other using a solid lubricant. Solid lubricants are solids that are used in powder form to protect surfaces from damage during relative movement and to reduce friction and wear.

固体潤滑剤の用法としては、油やグリースなどに混入す
る場合、固体皮膜とする場合および複合材とする場合に
大別される。油やグリースなどに混入する場合は、固体
粉末が摩擦面に接触し得るほどに油膜がきれた場合に効
果を現す、固体皮膜は電気めっき、蒸着法、イオンブレ
ーティング、スパッタリング等の様々な方法で皮膜が形
成され、潤滑油を併用しなくても小さな摩擦係数を皮膜
が存在する間保つことが可能である。
The usage of solid lubricants is broadly divided into cases where they are mixed into oil or grease, cases where they are formed into solid films, and cases where they are formed into composite materials. When mixed with oil or grease, the effect becomes apparent when the oil film breaks down to the point where the solid powder can come into contact with the friction surface.Solid coatings can be formed using various methods such as electroplating, vapor deposition, ion blasting, and sputtering. A film is formed, and it is possible to maintain a small coefficient of friction during the film's existence without the use of lubricating oil.

複合材はいわゆる自己潤滑性材と呼ばれるもので、潤滑
剤を使わずに低い゛*tm係数が得られるものである。
Composite materials are so-called self-lubricating materials, and can provide a low *tm coefficient without the use of lubricants.

複合材としては、プラスチック・ベース、金属・ベース
およびセラミックス・ベースのものがあって、作成方法
としては混合粉末から作る方法と、あらかじめ空隙をも
った7トリツクス材にあとから潤滑物質を注入する方法
がある。
Composite materials include plastic-based, metal-based, and ceramic-based materials, and can be created by making them from mixed powder or by injecting a lubricant into a 7-trix material that has voids in advance. There is.

この自己潤滑性複合材のうち、プラスチック・ベースの
ものおよび金属・ベースのものについては古くからいろ
いろな種類のものが発表されているが、セラミックス・
ベースのものは適当な材料が見当たらなかった。しかし
、近年セラミックスマトリックス中に固体潤滑剤を分散
させた例として、Si3N、−BN系、A I 20 
s−グラファイト系など各種のものが報告されている。
Among these self-lubricating composite materials, various types of plastic-based and metal-based materials have been announced for a long time, but ceramics...
I couldn't find any suitable material for the base. However, in recent years, as examples of solid lubricants dispersed in ceramic matrices, Si3N, -BN system, AI20
Various types such as s-graphite type have been reported.

これらセラミックス・ベースの自己潤滑性複合材は、高
密度、高強度を実現するためホットプレスを用いて焼結
を行うため高価な装置を必要とし、得られた複合材は期
待した程IM擦係数が低くなく、製造面および物性面で
の欠点があった。
These ceramic-based self-lubricating composites require expensive equipment to perform sintering using a hot press to achieve high density and high strength, and the resulting composites have lower IM friction coefficients than expected. However, there were drawbacks in terms of manufacturing and physical properties.

発明者等は前記のセラミックス・ベース自己潤滑性複合
材において高強度および高密度が得られない原因を研究
した結果、混合される固体潤滑剤が、マトリクス相を形
成するセラミックスの焼結阻害物質として鋤き、特に固
体潤滑剤が数μ−のオーダーの微粉末である場合におい
て著しく、これが複合材の硬度や密度などの特性を低下
せしめていることを見出だした。
As a result of research into the reason why high strength and high density cannot be obtained in the above-mentioned ceramic-based self-lubricating composite materials, the inventors found that the solid lubricant mixed therein acts as a sintering inhibitor for the ceramics that forms the matrix phase. It has been found that in plowing, especially when the solid lubricant is a fine powder on the order of several microns, this significantly reduces properties such as hardness and density of the composite material.

そこで発明者等は、従来のセラミックス・ベース自己潤
滑性複合材の製造方法の欠点を解決すべく、昭和61年
特許願第153630号において、任意の粒径に造粒さ
れた固体潤滑剤をマトリクスとなるセラミックス中に均
一分散し、常圧焼結法によって高密度で強度劣化の少な
い自己潤滑性セラミックス複合材の製造方法を提案した
Therefore, in order to solve the drawbacks of the conventional method for manufacturing ceramic-based self-lubricating composite materials, the inventors proposed a matrix of solid lubricant granulated to an arbitrary particle size in Patent Application No. 153630 filed in 1985. We proposed a method for manufacturing self-lubricating ceramic composites with high density and little strength deterioration by uniformly dispersing them in ceramics and using pressureless sintering.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、前記発明では高密度で高強度の自己潤滑
性セラミックス複合材を得るための効果的な製造方法を
示したものであるので、個々の系すなわち、 S !a
N 4−B N系、AIto3−グラファイト系、5i
C−グラファイト系等のそれぞれについて、実用的な高
密度および高強度を保持しつつ低摩擦係数を得るための
種々の条件が吟味されなければならない0本発明は前記
問題点に鑑みてなされたものであって、5iC−グラフ
ァイト系自己潤滑性セラミックス複合材にって種々の条
件を検討し、高密度および高強度を保持しつつ低摩擦係
数を示す5iC−グラファイト系自己潤滑性セラミック
ス複合材およびその製造法を提供し、以て前記複合材の
実用化を図ることを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the above-mentioned invention shows an effective manufacturing method for obtaining a high-density, high-strength self-lubricating ceramic composite, individual systems, that is, S ! a
N4-B N-based, AIto3-graphite-based, 5i
For each C-graphite type etc., various conditions must be carefully examined in order to obtain a low coefficient of friction while maintaining practical high density and high strength.The present invention was made in view of the above problems. We investigated various conditions for the 5iC-graphite self-lubricating ceramic composite and developed a 5iC-graphite self-lubricating ceramic composite that maintains high density and strength while exhibiting a low coefficient of friction. The purpose of this invention is to provide a manufacturing method and thereby put the composite material into practical use.

[問題点を解決するための手段] 本発噴者等は高密度および高強度を保持しつつ低摩擦係
数を示ず5iC−グラファイト系自己潤滑性セラミック
ス複合材を得るため鋭意研究を重ねた。その結果グラフ
ァイト造粒粉の粒径が複合材の摩擦特性に重大な′#響
のあることを新たに知見し、さらに実用的な強度および
相対密度を得るための固体潤滑剤のR3a成分比のある
ことを見出だして本発明を完成するに至ったものである
[Means for Solving the Problems] The present inventors have conducted extensive research in order to obtain a 5iC-graphite-based self-lubricating ceramic composite material that exhibits a low coefficient of friction while maintaining high density and high strength. As a result, we newly found that the particle size of graphite granulated powder has a significant effect on the frictional properties of composite materials, and furthermore, we have found that the R3a component ratio of solid lubricants can be adjusted to obtain practical strength and relative density. This discovery led to the completion of the present invention.

すなわち、本発明の5iC−グラファイト系自己潤滑性
セラミックス複合材は、SiCを7トリツクス材とし粒
径が60〜250メツシュの範囲のグラファイト造粒粉
を10〜30容1%含有することを要旨とする。
That is, the gist of the 5iC-graphite-based self-lubricating ceramic composite material of the present invention is to use SiC as a 7-trix material and contain 1% by volume of 10 to 30 graphite granulated powder with a particle size in the range of 60 to 250 mesh. do.

また、本発明の5iC−グラファイト系自己潤滑性セラ
ミックス複合材の製造法は、マトリックス相となるSi
C粉末を造粒する一方、潤滑剤となるグラファイト粉末
を60〜250メツシュの範囲の粒径に造粒する工程と
、前記SiC造粒粉に前記グラファイト造粒粉を10〜
30容量%混合し圧縮成形して圧粉体を得る工程と、前
記圧粉体を焼結する工程とからなることを要旨とする。
In addition, the method for producing the 5iC-graphite self-lubricating ceramic composite of the present invention is based on Si as a matrix phase.
While granulating the C powder, a step of granulating graphite powder, which serves as a lubricant, to a particle size in the range of 60 to 250 meshes, and adding the graphite granulated powder to the SiC granulated powder in a range of 10 to 250 mesh.
The gist consists of a step of mixing 30% by volume and compression molding to obtain a green compact, and a step of sintering the green compact.

[作用] マトリクス相となるSiC粉末は焼結助剤および結合剤
を混合した後造粒される。造粒はスプレー・ドライヤや
粉砕などの常法にしたがって造粒分級せしめられ、所定
の粒径の造粒粉とする。このSiC粉末の造粒は後に固
体潤滑剤であるグラファイトと混合された時、個々のS
iC造粒粉へのグラファイト微粉の混入が防止されるの
で、SiCの焼結が阻マfされずに進行する。
[Function] The SiC powder that becomes the matrix phase is mixed with a sintering aid and a binder and then granulated. The granulation is performed by granulation and classification using a conventional method such as spray drying or pulverization to obtain granulated powder of a predetermined particle size. When this SiC powder granulation is later mixed with graphite, a solid lubricant, individual S
Since the graphite fine powder is prevented from being mixed into the iC granulated powder, the sintering of SiC proceeds without being hindered.

潤滑剤となるグラフ7・イト粉末は60〜250メツシ
ュの範囲の粒径に造粒される。造粒はSiC粉末に混合
したと同様の焼結助剤および結合剤を混合して造粒する
。造粒時に添加される結合剤の結合力によって、グラフ
ァイト造粒粉が後にSiC造粒粉と混合された時に、グ
ラファイトの微粉末がマトリクス相となるSiCに取り
込まれるのを防止しうるため、SiC相の焼結が阻害さ
れない、また、造粒時にSiCとの適合性を、考慮して
焼結助剤を添加することができるので、潤滑剤相とマト
リクス相との親和力を高め、潤滑剤の保持力を強化する
と共に、高密度および高強度を実現することができる。
The graphite powder used as the lubricant is granulated to a particle size ranging from 60 to 250 mesh. Granulation is performed by mixing the same sintering aid and binder as those mixed with the SiC powder. The bonding force of the binder added during granulation can prevent fine graphite powder from being incorporated into SiC, which becomes the matrix phase, when graphite granules are later mixed with SiC granules. Sintering of the phase is not inhibited, and a sintering aid can be added during granulation taking into account compatibility with SiC, increasing the affinity between the lubricant phase and the matrix phase, and improving the compatibility of the lubricant with SiC. It is possible to strengthen the holding force and achieve high density and high strength.

さらに、グラファイト造粒わ)は成形時および焼結時に
発生する圧縮応力によって寥易に変形し、その応力を吸
収し緩和し得るため、マトリクス相のクラックの発生を
防ぎ、複合材の強度劣化を生じさせない。
In addition, graphite granules are easily deformed by the compressive stress generated during molding and sintering, and can absorb and relieve that stress, thereby preventing the occurrence of cracks in the matrix phase and reducing the strength deterioration of the composite material. Don't let it happen.

この固体潤滑剤の造粒操作は前記セラミックスわ)末の
造粒操作と同様に、焼結助剤および結合剤を配合し、均
一に混合分散せしめ、スプレー・ドライヤや乾燥・粉砕
による造粒手法によって実施され、所定の粒径のものを
分級操作によって取り出す、固体潤滑剤であるグラファ
イト造粒粉の粒径は60〜250メツシュの範囲にする
ことによって優れた摩擦特性が得られる。好ましくは6
0〜120メツシュにすることによって、さらに優れた
1ツ擦特性を得ることができる。
The granulation operation of this solid lubricant is similar to the granulation operation of the ceramic powder described above, in which a sintering aid and a binder are blended, mixed and dispersed uniformly, and granulation is performed using a spray dryer or drying/pulverization. Excellent frictional properties can be obtained by setting the particle size of graphite granulated powder, which is a solid lubricant, in the range of 60 to 250 mesh. Preferably 6
By using a mesh of 0 to 120, even better one-ply rubbing properties can be obtained.

SiC造粒粉に混合されるグラファイト造粒粉の8及%
は10〜30%である。グラファイト造粒粉はこの範囲
で混合すると、実用上充分な曲げ強度と相対密度を得る
ことができる。混合するグラファイト造粒粉が10容五
%以下では自己潤滑性複合材としての効果が充分に発現
されないからであり、30容景%以上になると、曲げ強
度および相対密度の低下が甚だしく、摺動部材として使
用に耐えないからである。
8% of graphite granulated powder mixed with SiC granulated powder
is 10-30%. When graphite granulated powder is mixed within this range, practically sufficient bending strength and relative density can be obtained. This is because if the graphite granulated powder to be mixed is less than 10% by volume, the effect as a self-lubricating composite material will not be fully expressed, and if it exceeds 30% by volume, the bending strength and relative density will be severely reduced, and the sliding This is because it cannot withstand use as a member.

このようにして得られた2種の造粒物は、所定の配合割
合において均一に混合せしめられた後、常法に従ってプ
レス成形などの成形手法にて、目的とする複合材に対応
する形状に成形し、マトリクス相を形成するセラミツ・
クス粉末を公知の焼結手段により焼結し、目的とするS
i′C−グラファイト系自己潤滑性セラミックス複合材
を得る。
The two types of granules obtained in this way are mixed uniformly at a predetermined blending ratio, and then shaped into a shape corresponding to the desired composite material using a conventional molding method such as press molding. Ceramic that is molded to form a matrix phase.
The target S
An i'C-graphite-based self-lubricating ceramic composite is obtained.

[実施例] 本発明を実施例を以て説明し、本発明の効果を明らか呻
する。
[Example] The present invention will be explained using examples to clearly demonstrate the effects of the present invention.

マトリクス相となるSiC原料として市販のβ−5iC
粉(粒径:0.5μ−)を用い、その100ffi旦部
に対して焼結助剤および結合剤としてB、C;0.4f
fi旦部、フェノール樹脂;4ffi旦部を配合し、1
1fiのエタノール存在下においてボールミルにて湿式
混合した後、乾燥し、その戟燥物を粉砕し、さらに分級
することにより、120メツシュ・アンダーの粒度のS
iCm粒粉を調製した。
Commercially available β-5iC as a SiC raw material for the matrix phase
Using powder (particle size: 0.5 μ-), B and C; 0.4 f as sintering aids and binders for 100 ffi of the powder.
4 parts of fitan, phenol resin;
After wet mixing in a ball mill in the presence of 1fi of ethanol, drying, pulverizing the dried product, and further classifying, S with a particle size of 120 mesh
iCm grain powder was prepared.

一方、固体潤滑剤として一次粒子が5〜8μ−のグラフ
ァイト粉末を用い、その100ffii部に対して、焼
結助剤および結合剤としてB 、C:O。
On the other hand, a graphite powder with primary particles of 5 to 8 .mu.m is used as a solid lubricant, and 100 ffii parts thereof are mixed with B, C:O as a sintering aid and a binder.

4Tn!!に部、フェノール樹脂;15ffi量部を配
合し、さらに3I!Imのエタノールを添加してボール
ミルにて湿式混合し、その混合物を乾燥した後粉砕し1
6〜32メツシュ、32〜60メツシュ、60〜120
メツシュ、120〜250メツシュ、250メツシュ以
上の粒度の5段階に分級してグラファイト造粒粉を得た
4Tn! ! 2 parts, 15ffi parts of phenolic resin, and 3I! Im of ethanol was added and mixed wet in a ball mill, and the mixture was dried and pulverized.
6-32 mesh, 32-60 mesh, 60-120
The graphite granulated powder was obtained by classifying the powder into five levels: mesh, 120 to 250 mesh, and 250 mesh or more.

これらの分級されたグラファイト造粒粉を前記SiC′
a粒粉ニソれぞれ0.5,10.20.30.40容盟
%添加し、乾式混合して成形用粉体を!Ill製した。
These classified graphite granulated powders are added to the SiC'
Add 0.5%, 10%, 20%, 30%, and 40% by volume of A-grain powder and dry mix to make powder for molding! Made by Ill.

これらSiC、グラファイトの混合造粒粉は金型成形法
にて250 kg/ am”の圧力で予備成形した後冷
間静水圧成形法にて2000kg/c+s”の圧力で本
成形した0次いでそれら各種の成形体をArガス雰囲気
中常圧において2180℃で45分間焼結し、5iC−
グラファイト系自己潤滑性セラミックス複合材を得た。
These mixed granulated powders of SiC and graphite were preformed using a die molding method at a pressure of 250 kg/am" and then main molded using a cold isostatic pressing method at a pressure of 2000 kg/c+s". The molded body was sintered at 2180°C for 45 minutes in an Ar gas atmosphere at normal pressure to obtain 5iC-
A graphite-based self-lubricating ceramic composite material was obtained.

この焼結体を曲げ強度試験片および1!s擦試験片に加
工し、それぞれ試験に供した0曲げ強度試験はJISの
ファインセラミックスの曲げ強度試験法に準じて三点曲
げ試験を行った。また、摩擦試験は大角式摩耗試験機を
改造したものを用いた。
This sintered body was used as a bending strength test piece. The samples were processed into s-rubbing test pieces and subjected to the 0 bending strength test, which was a three-point bending test in accordance with the JIS bending strength test method for fine ceramics. In addition, a modified large-angle type abrasion tester was used for the friction test.

この摩擦試験での相手材は溶射法によりクロミア系セラ
ミックスの表面皮膜を形成させたリング状のものとした
。さらに荷重は1.2.3.5 kgr、lツ擦速度は
4.4論/Sとした。
The mating material used in this friction test was a ring-shaped material on which a surface film of chromia ceramics was formed using a thermal spraying method. Further, the load was 1.2.3.5 kgr, and the rubbing speed was 4.4 s/s.

5iC−グラファイト系自己潤滑性セラミックス複合材
の真比重は、グラファイト添加量がO15,10,20
,30,40容量%においてそれぞれ3.2.3.16
.3.11.3.02.2.93.2.84g/am3
として、得られた複合材の相対密度を求めた。
The true specific gravity of the 5iC-graphite-based self-lubricating ceramic composite is determined by the amount of graphite added: O15, 10, 20
, 3.2.3.16 at 30 and 40 volume%, respectively.
.. 3.11.3.02.2.93.2.84g/am3
The relative density of the obtained composite material was determined as follows.

以上測定の結果は、第1図においてグラファイト造粒粉
の各サイズ別のグラファイト添加量と曲げ強度の関係を
、第2図においてグラファイト造粒粉の各サイズ別のグ
ラファイト添加量と相対密度のrmgAを、第3図はお
いてグラファイト造粒粉の各サイズ別のグラファイト添
加量とml係数との関係をそれぞれ示した。なお、第3
図のgy擦係数は1.2.3.5 kgfの荷重での試
聴結果の平均値を示した。
The above measurement results show the relationship between the amount of graphite added and the bending strength for each size of graphite granulated powder in Figure 1, and the relationship between the amount of graphite added and relative density of each size of graphite granulated powder in Figure 2. FIG. 3 shows the relationship between the amount of graphite added and the ml coefficient for each size of graphite granulated powder. In addition, the third
The gy friction coefficient in the figure shows the average value of the listening results at a load of 1.2.3.5 kgf.

第3図に示したように、グラファイト造粒粉が60〜1
20メツシュおよび120〜250メツシュであって、
グラファイト造粒粉が10〜30容量%の場合番こ、摩
擦係数が著しく低い値を示し、特に60〜120メツシ
ュに才3いて優れていることが確認された。
As shown in Figure 3, graphite granulated powder is 60 to 1
20 mesh and 120 to 250 mesh,
It was confirmed that when the graphite granulated powder contained 10 to 30% by volume, the coefficient of friction showed a significantly low value, and was particularly excellent in the case of 60 to 120 mesh.

また、第1図から知られるように、焼結体の強度はグラ
ファイト造粒粉の添加量が少なくなるほど高強度を示し
、また、グラファイト造粒粉の粒径が小さくなるほど高
強度を示すが、グラファイト造粒粉の粒径が60〜12
0メツシュ、添加量10容■%において15.9kg/
鰺vsl、粒径が120〜250メツシュ、添加量が1
0容量%において18 、1 kg/ mm”を示し、
軸受等の慴動部材として実用範囲の強度を示した。また
、グラファイト造粒粉の添加量の増加と共に強度は低下
するが、30容量%まではその低下は比較的ゆるやかで
あって、所望の強度か維持されることが確認された。
Furthermore, as is known from Fig. 1, the strength of the sintered body increases as the amount of graphite granules added decreases, and as the particle size of the graphite granules decreases, the strength increases. Particle size of graphite granulated powder is 60-12
0 mesh, addition amount 10 volume ■% 15.9 kg/
Mackerel vsl, particle size 120-250 mesh, addition amount 1
18,1 kg/mm” at 0 volume%,
It demonstrated strength within the practical range for sliding parts such as bearings. It was also confirmed that although the strength decreased as the amount of graphite granulated powder added increased, the decrease was relatively gradual up to 30% by volume, and the desired strength was maintained.

相対密度については、第2図から明らかなように、グラ
ファイト造粒粉の添加量の増加と共に低下するが、相対
密度の低下量は添加量が30容量%まではグラファイト
造粒粉の粒径によって有為な差は認められない、しかし
、グラファイト造粒粉の粒径が60メツシュ以上v&綱
になると、30容量%以上の添加によって、相対密度が
急激に低下することが明確となった。
As is clear from Figure 2, the relative density decreases as the amount of graphite granules added increases, but the amount of decrease in relative density depends on the particle size of the graphite granules until the amount added is 30% by volume. No significant difference was observed, but it became clear that when the particle size of the graphite granulated powder was 60 mesh or more, the relative density sharply decreased by adding 30% by volume or more.

[発明の効果] 本発明の5iC−グラファイト系自己潤滑性セラミック
ス複合材は、SiCをマトリックス材とし粒径が60〜
250メツシュの範囲のグラファイト造粒粉を10〜3
0容量%含有するものであって、グラファイト造粒粉の
粒径を規制することによって、低摩擦係数の複合材を得
ることができると共に、グラファイト造粒粉の組成範囲
を規制することによって実用的な強度を示し、軸受等摺
動部材として極めて有用な複合材である。
[Effect of the invention] The 5iC-graphite-based self-lubricating ceramic composite material of the present invention uses SiC as a matrix material and has a particle size of 60 to
10 to 3 graphite granulated powder in the range of 250 mesh
By regulating the particle size of the graphite granulated powder, a composite material with a low coefficient of friction can be obtained, and by regulating the composition range of the graphite granulated powder, it can be made practical. It is a composite material that exhibits excellent strength and is extremely useful as sliding members such as bearings.

このような5iC−グラファイト自己潤滑性セラミック
ス複合材を得るための本発明方法は、マトリクス相を形
成するSiC粉末を造粒する一方、分散相となるグラフ
ァイト粉末を造粒し両者を混合し成形後に常圧で焼結す
るものであって、グラファイトの微粉末がマトリクス相
となるSiCに取り込まれるのを防止しうるため、Si
C相の焼結が阻害されない、また、造粒時にSiCとの
適合性を考慮して焼結助剤を添加することができるので
、潤滑剤用とマトリクス相との親和力を高め、潤滑剤の
保持力を強化すると共に、高密度および高強度を実現す
ることができ、実用的な強度を持った低!!擦係数の5
iC−グラファイト系自己潤滑性セラミックス複合材を
製造することができる。
The method of the present invention for obtaining such a 5iC-graphite self-lubricating ceramic composite material involves granulating SiC powder forming the matrix phase, granulating graphite powder forming the dispersed phase, mixing the two, and then forming the composite after forming. It is sintered under normal pressure and can prevent fine graphite powder from being incorporated into SiC, which becomes the matrix phase.
Sintering of the C phase is not inhibited, and a sintering aid can be added at the time of granulation considering compatibility with SiC, increasing the affinity between the lubricant and the matrix phase. In addition to strengthening the holding force, it can achieve high density and high strength, and has a practical strength. ! friction coefficient 5
An iC-graphite-based self-lubricating ceramic composite can be produced.

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

第1図はグラファイト造粒粉の各サイズ別のグラファイ
ト添加量と曲げ強度の関係を示す図、第2図はグラファ
イト造粒粉の各サイズ別のグラファイト添加量と相対密
度の関係を示す図、第3図はグラファイト造粒粉の各サ
イズ別のグラファイト添加量とF?!擦係数との1m係
を示す図である。
Figure 1 is a diagram showing the relationship between the amount of graphite added and bending strength for each size of graphite granulated powder, and Figure 2 is a diagram showing the relationship between the amount of graphite added and relative density for each size of graphite granulated powder. Figure 3 shows the amount of graphite added for each size of graphite granulated powder and F? ! It is a figure which shows 1m ratio with a friction coefficient.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)SiCをマトリックス材とし粒径が60〜250
メッシュの範囲のグラファイト造粒粉を10〜30容量
%含有することを特徴とするSiC−グラファイト系自
己潤滑性セラミックス複合材。
(1) SiC is used as matrix material and particle size is 60-250
An SiC-graphite self-lubricating ceramic composite material containing 10 to 30% by volume of graphite granulated powder in the mesh range.
(2)マトリックス相となるSiC粉末を造粒する一方
、潤滑剤となるグラファイト粉末を60〜250メッシ
ュの範囲の粒径に造粒する工程と、前記SiC造粒粉に
前記グラファイト造粒粉を10〜30容量%混合し圧縮
成形して圧粉体を得る工程と、前記圧粉体を焼結する工
程とからなることを特徴とするSiC−グラファイト自
己潤滑性セラミックス複合材の製造法。
(2) A step of granulating SiC powder that will become a matrix phase, and granulating graphite powder that will become a lubricant to a particle size in the range of 60 to 250 mesh, and adding the graphite granulated powder to the SiC granulated powder. A method for producing a SiC-graphite self-lubricating ceramic composite material, comprising the steps of: mixing 10 to 30% by volume and compression molding to obtain a green compact; and sintering the green compact.
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