JPH0312596B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0312596B2 JPH0312596B2 JP59133224A JP13322484A JPH0312596B2 JP H0312596 B2 JPH0312596 B2 JP H0312596B2 JP 59133224 A JP59133224 A JP 59133224A JP 13322484 A JP13322484 A JP 13322484A JP H0312596 B2 JPH0312596 B2 JP H0312596B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sliding
- sliding material
- carbon powder
- carbon
- graphitizable carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Mechanical Sealing (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、メカニカルシール用のカーボン摺動
材料に関するものである。 従来の技術 従来もつとも普通に使われているメカニカルシ
ール用カーボン摺動材料は、黒鉛をピツチバイン
ダーと混練したのち熱圧成形したものである。こ
の摺動材料は、水、油条件等において光沢のある
平滑な鏡面を形成してすぐれたシール特性を示す
という長所がある。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述のような従来のカーボン摺
動材料は、使用開始後の摺動面が鏡面状態にな
り、ミクロ的に見て凹凸が少なすぎるため、メカ
ニカルシールに用いた場合、シール液による均一
な液膜がシール部に形成され難く、回転トルクや
摺動による発熱がやや大きいため、クラツクやブ
リスタリング等のトラブルを生じ易いという欠点
があつた。 本発明の目的は、従来のカーボン摺動材料にお
ける上述のような欠点を解消することにある。 問題点を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明において採択さ
れた手段は、メカニカルシール用カーボン摺動材
料を構成する炭素質材料の一部を難黒鉛化炭素粉
とすることである。なお難黒鉛化炭素粉とは、加
熱されても黒鉛化して軟質になることのない硬質
の炭素粉、たとえばヤシガラ活性炭等の活性炭や
合成樹脂炭化物の粉砕物である。ヤシガラ活性炭
は特に硬度が高く、使用効果がすぐれている点
で、本発明の摺動材料に含有させる炭素粉として
最適のものである。 難黒鉛化炭素粉の量は、摺動材料を構成する全
炭素質材料の５〜30重量％であることが望まし
い。難黒鉛化炭素粉の量が多過ぎると、熱伝導率
が低くなつて温度上昇を起こし易くなるほか、摩
擦係数が高くなるので、好ましくない。また、難
黒鉛化炭素粉の粒径は５〜50μ程度であることが
望ましい。粒径が小さすぎると使用効果が現れ
ず、また反対に大きすぎるときは、組成が均一な
ものを製造するのが難しくなる。 炭素質材料の一部に難黒鉛化炭素粉を用いたこ
とを除けば、本発明の摺動材料は、その製法も含
めて、従来の炭素質摺動材料と特に異なるころが
ない。すなわち、難黒鉛化炭素粉以外の炭素質材
料としては、天然または合成の黒鉛、カーボンブ
ラツク、ピツチ類から作られたメソフエーズ微小
球体、コークス粉などが用いられ、結合剤として
はコールタールピツチ、合成樹脂系のものなど、
この種の摺動材料の製造に使われるものをすべて
使用することができる。 なお炭素質材料としてメソフエーズ微小球体を
用いた場合は、この材料が微量の樹脂質成分や管
能基を表面に有するため、結合材なしでも成形と
焼成が可能である。成形も加圧成形法、押出成形
法など、任意の成形法により行うことができ、成
形後の加熱焼成も、約1000〜2800℃の範囲で、任
意に行うことができる。 作 用 本発明の摺動材料に含まれている難黒鉛化炭素
粉は、他の黒鉛、コークス粉等の炭素質材料や結
合剤よりも硬く、耐摩耗性があるため、メカニカ
ルシールに使用した場合、難黒鉛化炭素粉が表面
に現れている部分が凸部になり他の部分が凹部に
なつた微細な凹凸を有する摺動面が形成される。
そしてこの凹凸の存在により、摺動材表面と相手
側摺動材との間には摺動部全体にわたつて一様な
微小間隙が形成され、シール液の薄膜が一様に且
つ確実に形成されるのを助ける。 実施例 実施例 １、２ 下記の配合の原料をニーダーで混練、粉砕処理
したのち、90mmφ×50mmφ×35mmＬのブロツクに
1000Kg／cm2で熱圧成形し、更に1200℃まで熱処理
して摺動材料を得た。
材料に関するものである。 従来の技術 従来もつとも普通に使われているメカニカルシ
ール用カーボン摺動材料は、黒鉛をピツチバイン
ダーと混練したのち熱圧成形したものである。こ
の摺動材料は、水、油条件等において光沢のある
平滑な鏡面を形成してすぐれたシール特性を示す
という長所がある。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述のような従来のカーボン摺
動材料は、使用開始後の摺動面が鏡面状態にな
り、ミクロ的に見て凹凸が少なすぎるため、メカ
ニカルシールに用いた場合、シール液による均一
な液膜がシール部に形成され難く、回転トルクや
摺動による発熱がやや大きいため、クラツクやブ
リスタリング等のトラブルを生じ易いという欠点
があつた。 本発明の目的は、従来のカーボン摺動材料にお
ける上述のような欠点を解消することにある。 問題点を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明において採択さ
れた手段は、メカニカルシール用カーボン摺動材
料を構成する炭素質材料の一部を難黒鉛化炭素粉
とすることである。なお難黒鉛化炭素粉とは、加
熱されても黒鉛化して軟質になることのない硬質
の炭素粉、たとえばヤシガラ活性炭等の活性炭や
合成樹脂炭化物の粉砕物である。ヤシガラ活性炭
は特に硬度が高く、使用効果がすぐれている点
で、本発明の摺動材料に含有させる炭素粉として
最適のものである。 難黒鉛化炭素粉の量は、摺動材料を構成する全
炭素質材料の５〜30重量％であることが望まし
い。難黒鉛化炭素粉の量が多過ぎると、熱伝導率
が低くなつて温度上昇を起こし易くなるほか、摩
擦係数が高くなるので、好ましくない。また、難
黒鉛化炭素粉の粒径は５〜50μ程度であることが
望ましい。粒径が小さすぎると使用効果が現れ
ず、また反対に大きすぎるときは、組成が均一な
ものを製造するのが難しくなる。 炭素質材料の一部に難黒鉛化炭素粉を用いたこ
とを除けば、本発明の摺動材料は、その製法も含
めて、従来の炭素質摺動材料と特に異なるころが
ない。すなわち、難黒鉛化炭素粉以外の炭素質材
料としては、天然または合成の黒鉛、カーボンブ
ラツク、ピツチ類から作られたメソフエーズ微小
球体、コークス粉などが用いられ、結合剤として
はコールタールピツチ、合成樹脂系のものなど、
この種の摺動材料の製造に使われるものをすべて
使用することができる。 なお炭素質材料としてメソフエーズ微小球体を
用いた場合は、この材料が微量の樹脂質成分や管
能基を表面に有するため、結合材なしでも成形と
焼成が可能である。成形も加圧成形法、押出成形
法など、任意の成形法により行うことができ、成
形後の加熱焼成も、約1000〜2800℃の範囲で、任
意に行うことができる。 作 用 本発明の摺動材料に含まれている難黒鉛化炭素
粉は、他の黒鉛、コークス粉等の炭素質材料や結
合剤よりも硬く、耐摩耗性があるため、メカニカ
ルシールに使用した場合、難黒鉛化炭素粉が表面
に現れている部分が凸部になり他の部分が凹部に
なつた微細な凹凸を有する摺動面が形成される。
そしてこの凹凸の存在により、摺動材表面と相手
側摺動材との間には摺動部全体にわたつて一様な
微小間隙が形成され、シール液の薄膜が一様に且
つ確実に形成されるのを助ける。 実施例 実施例 １、２ 下記の配合の原料をニーダーで混練、粉砕処理
したのち、90mmφ×50mmφ×35mmＬのブロツクに
1000Kg／cm2で熱圧成形し、更に1200℃まで熱処理
して摺動材料を得た。
【表】
チ
＊ 粒度5〜10μのもの
得られた摺動材料の物性値は第１表のとおりで
あつた。
＊ 粒度5〜10μのもの
得られた摺動材料の物性値は第１表のとおりで
あつた。
【表】
次いで上記摺動材料に気密性保持のため合成樹
脂含浸を施したものについて、メカニカルシール
試験機を用いて下記条件による性能評価試験を行
なつた。 Ａ 温水条件による評価 シール流体：清水 温度：80℃ シール圧力：20Kg／cm2 回転数：3000rpm 時間：100時間 PV値：85.4Kg／cm2・ｍ／sec テストピースの寸法：56mmφ×81mmφ×27mmＬ 相手摺動材：超硬合金 Ｂ 油条件による評価 シール流体：タービン油＃32 温度：60℃ シール圧力：30Kg／cm2 回転数：3000rpm 時間：100時間 PV値：114.7Kg／cm2・ｍ／sec テストピースの寸法：57mmφ×72.5mmφ ×23.2mmＬ 相手摺動材：超硬合金 試験結果を第２表および第３表に示す。但し、
「カーボン面状態」とは、カーボン摺動面の凹凸
を表面アラサ計により測定した値である。
脂含浸を施したものについて、メカニカルシール
試験機を用いて下記条件による性能評価試験を行
なつた。 Ａ 温水条件による評価 シール流体：清水 温度：80℃ シール圧力：20Kg／cm2 回転数：3000rpm 時間：100時間 PV値：85.4Kg／cm2・ｍ／sec テストピースの寸法：56mmφ×81mmφ×27mmＬ 相手摺動材：超硬合金 Ｂ 油条件による評価 シール流体：タービン油＃32 温度：60℃ シール圧力：30Kg／cm2 回転数：3000rpm 時間：100時間 PV値：114.7Kg／cm2・ｍ／sec テストピースの寸法：57mmφ×72.5mmφ ×23.2mmＬ 相手摺動材：超硬合金 試験結果を第２表および第３表に示す。但し、
「カーボン面状態」とは、カーボン摺動面の凹凸
を表面アラサ計により測定した値である。
【表】
【表】
【表】
＊ ２〜５箇所に発生
実施例 ３、４ 下記の配合の原料を、アセトンを溶媒として湿
式混合し、乾燥後、造粒して成形用粉末を得た。
実施例 ３、４ 下記の配合の原料を、アセトンを溶媒として湿
式混合し、乾燥後、造粒して成形用粉末を得た。
【表】
次いでこの粉末を、ラバープレスを用い1500
Kg／cm2の圧力で50mmφ×30mmＬの円板状に成形
し、得られた成形体を、2000℃で焼成したのち機
械加工して、内径23mm、外径29mmの環状摺動面を
有する摺動材料とした。 次に各摺動材料について、下記条件による性能
評価試験を行なつた。その結果を第４表に示す。 シール流体：タービン油＃68 回転数：1000rpm 時間：24時間 温度：自然昇温 PV値：５Kg／cm2・ｍ／sec 相手摺動材料：タングステンカーバイド 試験機：たて型摩擦摩耗試験機
Kg／cm2の圧力で50mmφ×30mmＬの円板状に成形
し、得られた成形体を、2000℃で焼成したのち機
械加工して、内径23mm、外径29mmの環状摺動面を
有する摺動材料とした。 次に各摺動材料について、下記条件による性能
評価試験を行なつた。その結果を第４表に示す。 シール流体：タービン油＃68 回転数：1000rpm 時間：24時間 温度：自然昇温 PV値：５Kg／cm2・ｍ／sec 相手摺動材料：タングステンカーバイド 試験機：たて型摩擦摩耗試験機
【表】
＊ 摺動面直下１mmの位置で測定
また、試験終了後の実施例３の摺動材料の摺動
面の顕微鏡写真（倍率200倍）を第１図に示した。
ヤシガラ活性炭は摺動面上で僅かに突出して強い
当りとなつているので、写真中で白く見えてい
る。 発明の効果 本発明の摺動材料は、前述のような難黒鉛化炭
素粉の作用により、メカニカルシール用摺動材と
して使用した場合シール液による液膜形成性がす
ぐれている。したがつて、本発明の摺動材料を使
用することにより、従来のカーボン摺動材料を使
用する場合に比べて低トルク化が可能になり、ま
たクラツクやブリスタリングの発生を著減させる
ことができる。
また、試験終了後の実施例３の摺動材料の摺動
面の顕微鏡写真（倍率200倍）を第１図に示した。
ヤシガラ活性炭は摺動面上で僅かに突出して強い
当りとなつているので、写真中で白く見えてい
る。 発明の効果 本発明の摺動材料は、前述のような難黒鉛化炭
素粉の作用により、メカニカルシール用摺動材と
して使用した場合シール液による液膜形成性がす
ぐれている。したがつて、本発明の摺動材料を使
用することにより、従来のカーボン摺動材料を使
用する場合に比べて低トルク化が可能になり、ま
たクラツクやブリスタリングの発生を著減させる
ことができる。
第１図は実施例３の摺動材料の摺動面の顕微鏡
写真（倍率200倍）である。
写真（倍率200倍）である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (1) メカニカルシール用カーボン摺動材料に
おいて、該摺動材料を構成する炭素質材料の一
部が難黒鉛化炭素粉であることを特徴とする摺
動材料。 (2) 難黒鉛化炭素粉が全炭素質材料の５〜40重量
％である特許請求の範囲第１項記載の摺動材
料。 (3) 難黒鉛化炭素粉がヤシガラ活性炭である特許
請求の範囲第１項または第２項記載の摺動材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133224A JPS6114278A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | メカニカルシ−ル用摺動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133224A JPS6114278A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | メカニカルシ−ル用摺動材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114278A JPS6114278A (ja) | 1986-01-22 |
| JPH0312596B2 true JPH0312596B2 (ja) | 1991-02-20 |
Family
ID=15099633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59133224A Granted JPS6114278A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | メカニカルシ−ル用摺動材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114278A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69625044T2 (de) * | 1996-04-25 | 2003-08-21 | Ishikawajima-Harima Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo | Abdichtung für einen Schraubenverdichter |
| JP4550994B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2010-09-22 | ミネベア株式会社 | ベアリング転動体用材料 |
| CN112805494B (zh) | 2018-11-02 | 2023-06-13 | 伊格尔工业股份有限公司 | 密封用滑动构件和密封装置 |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59133224A patent/JPS6114278A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6114278A (ja) | 1986-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |