滑动部件制造技术

本发明专利技术的滑动部件具备金属背层和设置在金属背层上的滑动层，滑动层由合成树脂和分散于合成树脂中的石墨粒子构成，石墨粒子的体积是滑动层体积的5～50体积％，石墨粒子由长球状石墨粒子和薄板形状的鳞片状石墨粒子构成，鳞片状石墨粒子的体积相对于石墨粒子的总体积的比例为10～40％，长球状石墨粒子的剖面组织为：石墨晶体的AB面自粒子表面向中心方向沿着粒子表面的圆呈曲线状地多层层叠，鳞片状石墨粒子的剖面组织为：石墨晶体的AB面在薄板形状的厚度方向上多层层叠，长球状石墨粒子的平均粒径为3～50μm，鳞片状石墨粒子的平均粒径为1～25μm。

Sliding parts

The sliding component of the present invention includes a metal backing layer and a sliding layer disposed on the metal backing layer, the sliding layer consists of synthetic resin and synthetic resin dispersed in the graphite particles, graphite particle volume is the volume of the 5 sliding layer to 50 volume% graphite particles by flake graphite particle ball shaped graphite particles and thin plate the shape of a flake graphite particle volume relative to the total volume of graphite particle proportion is 10 ~ 40%, the microstructure of graphite particle ball: AB surface of graphite crystal particles from the surface to the center along the direction of particle surface circular curved multi layers, the microstructure of flake graphite particles for: in a thickness direction of the sheet shaped AB crystal on the surface of graphite layers, long graphite particles average particle size of 3 ~ 50 m, the average particle size of flake graphite particles of 1 ~ 25 M.

【技术实现步骤摘要】
滑动部件
本专利技术涉及滑动部件，具体而言，涉及具备金属背层和由合成树脂和石墨构成的滑动层的滑动部件。
技术介绍
迄今，使用具有向合成树脂添加作为固体润滑剂的鳞片状石墨而成的树脂组合物的滑动部件(专利文件1)。天然石墨通常根据其形状可分为鳞片状石墨、鳞状石墨、土状石墨。在石墨化度上，鳞状石墨最高，为100％，其次是鳞片状石墨，为99.9％，土状石墨最低，为28％。以往，作为用于滑动部件的固体润滑剂的石墨，使用通过对石墨化度高的鳞状石墨或者鳞片状石墨的天然石墨进行机械粉碎而成的鳞片状粒子。这种鳞片形状的石墨是碳原子有规律地形成网眼结构、以平面状延展的AB面(六边形网面平面，基底面)多层层叠、且在与AB面垂直的C轴方向上具有厚度的晶体。由层叠了的AB面相互之间的范德华力所产生的结合力比AB面的面内方向的结合力要小得多，因此在AB面容易产生剪切。所以，这种石墨中，相对于AB面的扩展，叠层的厚度较薄，因此作为总体呈现为薄板状。此外，鳞片状石墨粒子由于在受到外力的场合下产生AB面之间的剪切而被认为具有作为固体润滑剂的功能。近年，在使用了含有鳞片状石墨粒子的树脂组合物的滑动部件中，由于鳞片状石墨粒子的形状为薄板状且较脆，从而在对成为滑动面的树脂组合物的表面进行机械加工之际鳞片状石墨粒子开裂而脱落，滑动层表面的粗燥度变差，结果发生耐烧结性(日文：耐焼付性)变差这样的问题。为了解决这一问题，例如专利文献2中提出了使合成树脂中含有球状化天然石墨粒子的、能够降低机械加工后表面粗糙度的滑动材料。这里，球状化的石墨粒子是指，通过以天然的鳞片状石墨粒子作为原材料、反复向鳞片状石墨粒子施加小负荷使其弯折而造粒成球状的物质。(专利文献3、专利文献4)现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2005-89514号公报专利文献2：国际公开第2012074107号专利文献3：国际公开第2012/137770号专利文献4：日本专利特开2008-24588号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题空调装置经常长期不使用。在这种状况下，空调装置中所使用的压缩机也长时间不工作。当这样的压缩机在长时间停止后重新启动时，压缩机轴承部的滑动部件的滑动面与轴表面之间无油，且开始启动后的一段时间内向轴承部供油不足，因此滑动部件的滑动面与对象轴表面之间发生直接接触的滑动。如果将专利文件2那样的使用使合成树脂含有天然石墨球状化而成的石墨粒子而得到的树脂组合物的滑动部件用于空调装置压缩机等这样的装置启动时供油不足的轴承部，则会发生使对象轴的表面受损、容易引起磨耗的问题。而且，发现如果将专利文件2的滑动部件用于空调装置压缩机等这样的对变化负荷进行支承的轴承部，则滑动时外露于滑动面的石墨粒子会发生开裂而从滑动面脱落，导致滑动性能的降低。所以，本专利技术的目的在于克服现有技术的上述缺点，提供不仅在常规使用时、而且即使在滑动刚开始后供油不足的状况下也不易使对象轴的表面受损的滑动部件。解决技术问题所采用的技术方案根据本专利技术的一个观点，提供具备金属背层和设置在该金属背层上的滑动层的滑动部件，该滑动层由合成树脂和分散于该合成树脂中的石墨粒子构成，该石墨粒子占滑动层的5～50体积％。石墨粒子由长球状石墨粒子和薄板形状的鳞片状石墨粒子构成，鳞片状石墨粒子的体积相对于石墨粒子的总体积的比例为10～40％。长球状石墨粒子的剖面组织为：石墨晶体的AB面自粒子表面向中心方向沿着粒子表面的圆呈曲线状地多层层叠。鳞片状石墨粒子的剖面组织为：石墨晶体的AB面在薄板形状的厚度方向(与石墨晶体的AB面垂直的方向即C轴方向)上多层层叠。长球状石墨粒子的平均粒径为3～50μm，鳞片状石墨粒子的平均粒径为1～25μm。本专利技术的滑动部件中，在向滑动面与对象轴表面之间的间隙供油不足的通常使用状况(即轴承装置的常规运行时)下，主要是长球状石墨粒子发挥了作为润滑成分的作用。分散于滑动层中的长球状石墨粒子的剖面(内部)组织为：石墨晶体的AB面(六边形网面平面)自粒子表面向中心方向沿着粒子表面的圆呈曲线状地多层层叠，因此，在滑动层的滑动表面上外露的长球状石墨粒子的表面成为由石墨晶体的AB面构成的结构。如上所述，石墨晶体是AB面多层层叠且在与AB面垂直的方向即C轴方向上具有厚度的晶体，层叠了的AB面相互之间的结合力(范德华力)比AB面的面内方向的结合力要小得多，因此，容易在AB面引起剪切。在由石墨晶体的AB面构成的面外露于滑动面的场合下，在滑动面上AB面与对象轴接触，因此即使在来自对象轴的负荷小的场合下也容易在AB面引起剪切，其结果是滑动面与对象轴表面之间的摩擦力变小，滑动层的磨耗量变少。另外，本专利技术的滑动部件在装置刚启动后向滑动面与对象轴表面之间的间隙供油不足的状况下，主要通过鳞片状石墨粒子的作用，防止了在对象轴的表面上产生损伤。由于在装置刚启动后供油不足的状况下与对象轴的滑动，外露于滑动面的鳞片状石墨粒子会从滑动面上磨耗脱落，但是由于鳞片状石墨粒子的厚度较薄，因此能够侵入滑动面与对象轴表面之间的间隙中。侵入间隙中的鳞片状石墨粒子在滑动面与轴表面之间的间隙中无油或者只有少量油的场合下，鳞片状石墨粒子的平板面(AB面)以成为平行于轴表面的方式移附到对象轴上。移附了的鳞片状石墨粒子相对于轴表面向滑动部件的滑动面一侧略微突出。在轴表面上形成多个这样的移附部。由于轴表面的鳞片状石墨粒子的移附部与滑动部件的滑动面相接，因此防止了原本的轴表面与外露于滑动部件的滑动面的长球状石墨粒子之间的直接接触，或者缓和了接触的频度。其结果是抑制了在对象轴的表面上产生损伤。移附到轴表面的鳞片状石墨粒子会由于与滑动部件的滑动面之间的滑动而受到来自轴表面的剪切，但由于其不易在供油不足的这段时间内从滑动面与轴表面之间的间隙排出到外部，认为其会再度移附到轴表面上。如果供油充分进行，则移附到轴表面的鳞片状石墨粒子会在受到来自轴表面的剪切之后与油一起向滑动面与对象轴表面之间的间隙的外部流出。具有由合成树脂与球状石墨粒子构成的滑动层的以往滑动部件在轴承装置刚启动后向滑动部件的滑动面与对象轴表面之间供油不足的状况下容易引起磨耗。这是因为，外露于表面的球状石墨粒子一与对象轴的表面在直接接触的状况下滑动，对象轴的表面就会受损，即使随后供油变得充分，也容易引起滑动层的磨耗。长球状石墨粒子的平均粒径优选为3～50μm。外露于滑动面的长球状石墨粒子受到来自对象轴表面的负荷，如果平均粒径小于3μm，则滑动时外露于滑动面的长球状石墨粒子中的一部分变得容易从滑动面脱落，滑动层承受负荷的能力会降低。如果长球状石墨粒子的平均粒径超过50μm，则存在无供油状态下滑动时在对象轴的表面上产生损伤的情况。鳞片状石墨粒子的平均粒径优选为1～25μm。如果鳞片状石墨粒子的平均粒径小于1μm，则容易在滑动层中形成鳞片状石墨粒子之间的凝集部，存在滑动层的强度降低的情况。如果鳞片状石墨粒子的平均粒径超过25μm，则滑动时会由于施加于滑动层的负荷而引起对滑动层中鳞片状石墨粒子的剪切，存在滑动层的强度减小的情况。根据本专利技术的一具体例，长球状石墨粒子的平均纵横比A1优选为1.5～4.5。长球状石墨粒子的平均纵横比表示长球状石墨粒子的长轴与短轴之比的平均值。如果长球状石墨粒子的平均纵横比A1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑动部件，所述滑动部件是具备金属背层和设置在所述金属背层上的滑动层的滑动部件，所述滑动层由合成树脂和分散于所述合成树脂中的石墨粒子构成，所述石墨粒子的体积为所述滑动层的体积的5～50体积％，所述石墨粒子由长球状石墨粒子和薄板形状的鳞片状石墨粒子构成，所述鳞片状石墨粒子的体积相对于所述石墨粒子的总体积的比例为10～40％，所述长球状石墨粒子的剖面组织为：石墨晶体的AB面自粒子表面向中心方向沿着粒子表面的圆呈曲线状地多层层叠，所述鳞片状石墨粒子的剖面组织为：石墨晶体的AB面在所述薄板形状的厚度方向上多层层叠，所述长球状石墨粒子的平均粒径为3～50μm，所述鳞片状石墨粒子的平均粒径为1～25μm。

【技术特征摘要】
2016.02.15 JP 2016-0259291.一种滑动部件，所述滑动部件是具备金属背层和设置在所述金属背层上的滑动层的滑动部件，所述滑动层由合成树脂和分散于所述合成树脂中的石墨粒子构成，所述石墨粒子的体积为所述滑动层的体积的5～50体积％，所述石墨粒子由长球状石墨粒子和薄板形状的鳞片状石墨粒子构成，所述鳞片状石墨粒子的体积相对于所述石墨粒子的总体积的比例为10～40％，所述长球状石墨粒子的剖面组织为：石墨晶体的AB面自粒子表面向中心方向沿着粒子表面的圆呈曲线状地多层层叠，所述鳞片状石墨粒子的剖面组织为：石墨晶体的AB面在所述薄板形状的厚度方向上多层层叠，所述长球状石墨粒子的平均粒径为3～50μm，所述鳞片状石墨粒子的平均粒径为1～25μm。2.如权利要求1所述的滑动部件，其特征在于，所述长球状石墨粒子的平均纵横比为1.5～4.5。3.如权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，所述鳞片状石墨粒子的平均纵横比为5～10，所述鳞片状石墨粒子的各向异性分散系...

【专利技术属性】
技术研发人员：山内贵文，
申请(专利权)人：大同金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP