滑动体的表面评价方法以及滑动体的表面评价装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种滑动体的表面评价方法以及滑动体的表面评价装置，能够观察滑动体的滑动部中变质部的经时变化。包括：第1步骤，对相对于被滑动体(4)滑动地形成的滑动体(3)的滑动部(3a)，照射电磁波；第2步骤，检测被照射到电磁波的滑动部(3a)的发光；以及第3步骤，导出滑动部中的发光状态的变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动体的表面评价方法以及滑动体的表面评价装置
本专利技术涉及对滑动体的滑动部进行观察的表面评价方法以及滑动体的表面评价装置。
技术介绍
在曲轴、齿轮或滑轮等旋转运动的装置或活塞等往复运动的装置中，存在分体的部件彼此滑动，产生摩擦的滑动部。关于该滑动部的摩擦，已知对于尤其是由碳化硅形成的滑动体，由于初期滑动，滑动部的摩擦系数临时上升之后急剧降低并稳定的现象，即所谓的“磨合”现象。例如，如机械密封那样构成对流体机械的旋转轴进行轴封的装置的旋转密封环或如静止密封环那样的滑动体，如果并没有由于“磨合”现象而处于滑动部的摩擦系数充分降低了的状态，则存在的问题是，除了对流体装置的驱动性能带来不好影响之外，还无法确保机械密封的密封性能。因此，进行滑动部的观察，这在评价机械密封的性能方面是有益的，该观察之中运用了各种手法。作为滑动部的观察方法，例如有专利文献1所示那样的观察装置。专利文献1的观察装置具备对成为试验片的滑动体进行保持的保持夹具和使透光性的被滑动体旋转的驱动单元，从光源对这些滑动体与被滑动体的滑动面照射光，用数字摄像机获取从滑动面反射并透过被滑动体的光，得到滑动面的图像。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5037444号公报(第7页，图2)。在专利文献1中，通过使被滑动体采用透光性的玻璃，能够得到被驱动旋转的滑动体的滑动面的图像，从而视觉观察滑动中滑动面的表面凹凸或油膜。另一方面，对滑动部的摩擦系数的降低有影响的事象不限于滑动面的表面形状或油膜的存在状态，已知由于滑动部的摩擦而基材变质了的变质部的影响，但是专利文献1的技术并不意图观察滑动部的变质部的经时变化，无法进行这样的观察。
技术实现思路
本专利技术是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够观察滑动体的滑动部的变质部的经时变化的滑动体的表面评价方法以及滑动体的表面评价装置。为了解决所述课题，本专利技术的滑动体的表面评价方法，包括：第1步骤，对相对于被滑动体滑动的滑动体的滑动部照射电磁波；第2步骤，检测被照射所述电磁波的所述滑动部的发光；以及第3步骤，导出所述滑动部中的发光状态的变化。由此，通过检测滑动部的发光，导出发光状态的变化，能够使得滑动体的表面由于摩擦而化学以及几何学变质了的变质部可见化，能够观察该变质部的经时变化。优选地，所述第1步骤，包括遍布所述滑动部的整个表面扫描所述电磁波的步骤。由此，通过遍布滑动部的整个表面观察发光状态的变化，能够评价滑动部中易于被低摩擦化的区域等。优选地，所述第1步骤包括一边驱动所述滑动体旋转一边对所述滑动部照射电磁波的步骤。由此，通过使滑动体旋转，能够容易观察滑动部的整个表面。优选地，所述第1步骤包括导出所述滑动部中的发光区域的步骤。由此，基于发光区域的变化，能够观察滑动部的摩擦系数降低的过程。优选地，所述第3步骤包括从所述发光区域剔除规定以上亮度的区域的步骤。由此，能够剔除在滑动部的表面孔之中埋入的摩耗粉末所导致的影响，从而准确地评价形成实质变质部的区域。优选地，所述第1步骤，包括通过共焦扫描型显微镜扫描所述电磁波的步骤。由此，共焦扫描型显微镜能够对低亮度的滑动部，尤其是变质部的发光进行检测。优选地，所述第1步骤包括沿着所述滑动部的深度方向细微移动所述共焦扫描型显微镜的焦点的步骤。由此，能够三维解析滑动部，对例如形成的变质部的厚度或深度不同的变质部的发光面积进行观察。为了解决所述课题，本专利技术的滑动体的表面评价装置，具备：保持滑动体的保持部件；驱动所述滑动体旋转的驱动单元；对所述滑动体的滑动部照射电磁波的照射装置；检测被照射所述电磁波的所述滑动部的发光的检测部；以及根据由所述检测部检测到的所述发光，导出所述滑动部中的发光状态的变化的运算装置。由此，通过检测滑动部的发光，导出发光状态的变化，能够使得滑动体的表面由于摩擦而化学以及几何学地变质的变质部可见化，能够观察该变质部的经时变化。优选地，具备能够保持相对于所述滑动体滑动的被滑动体的第2保持部件，所述被滑动体透过所述电磁波以及所述发光，所述照射装置配置在通过所述被滑动体对所述滑动体的滑动部照射所述电磁波的位置。由此，能够透过被滑动体，对滑动体的滑动部照射电磁波，并且使滑动部的发光透过被滑动体来加以检测，因此能够在滑动体与被滑动体的滑动中，观察滑动部中的变质部的变化过程。优选地，所述滑动体是多晶SiC，所述被滑动体是单晶SiC。由此，通过能够使被滑动体透过电磁波和发光，同时与滑动体的物理特性近似，能够高精度地观察滑动部的表面的变质部的变化过程。优选地，对所述滑动体与所述被滑动体之间供给水，作为润滑剂。由此，通过利用粘性低的水，作为滑动部的润滑剂，能够高精度地观察滑动部的表面磨合现象的推进状况。附图说明图1是表示在本专利技术的实施例1的滑动体的表面评价方法中利用的表面评价装置的概要图。图2是放大滑动体的对向端面的放大截面图。图3是表示滑动体的摩擦系数相对于滑动距离的举动的线条图。图4是表示滑动体的滑动部的数学平均高度(Sa)相对于滑动距离的举动的线条图。图5是表示滑动体的滑动部的荧光区域的面积相对于滑动距离的举动的线条图。图6是表示滑动体的滑动部的荧光区域的图像。图7是表示使共焦扫描型显微镜的焦点在滑动部的深度方向细微移动的样子的图片。图8是表示本专利技术的实施例2中的滑动体与被滑动体的对应关系的概要图。图9是表示本专利技术的实施例3中的滑动体与被滑动体的对应关系的概要图。具体实施方式已知滑动体由于初期滑动而滑动部的摩擦系数临时上升之后摩擦系数急剧地降低并稳定的现象(参照图3)，即所谓的“磨合现象”。在磨合过程中，对滑动部作用剪切力、热、压力等，其表面发生化学以及几何学的变化而形成的变质部对低摩擦化起到支配作用。如之前所知的那样，在观察通过“磨合现象”发现了低摩耗的滑动部时，确认到，大部分是基材变质了非晶化了的变质部，剩余部分是未变质的基材部。另外，还确认到，局部存在填埋了摩耗粉末的微细凹部即细孔。专利技术人通过利用共焦显微镜，成功地捕获到变质部自身的发光，同时，发现滑动初期的变质部的生成状况与磨合过程中摩擦系数的变化或表面粗糙度的变化是一致的。通过利用该现象，能够准确把握滑动体的滑动部尤其是变质部的状态，以下作为实施例，进行说明。实施例1针对本专利技术的实施例1所涉及的滑动体的表面评价方法和滑动体的表面评价装置，参照图1至图7，来进行说明。专利技术人进行了观察滑动体表面的实验。在实验中，为了进行作为陶瓷的碳化硅(SiC)端面彼此的滑动摩擦试验，如图1所示那样，利用了能够进行温度控制的环上环(ringonring)型推力摩擦摩耗试验机即表面评价装置(以下，仅称为试验机30)。首先，针对实验中利用的试验片或试验机30，进行说明。作为试验片利用的滑动体利用了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑动体的表面评价方法，其特征在于，包括/n第1步骤，对相对于被滑动体滑动的滑动体的滑动部照射电磁波；/n第2步骤，检测被照射所述电磁波的所述滑动部的发光；以及/n第3步骤，导出所述滑动部中的发光状态的变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180928 JP 2018-1840061.一种滑动体的表面评价方法，其特征在于，包括
第1步骤，对相对于被滑动体滑动的滑动体的滑动部照射电磁波；
第2步骤，检测被照射所述电磁波的所述滑动部的发光；以及
第3步骤，导出所述滑动部中的发光状态的变化。


2.根据权利要求1所述的滑动体的表面评价方法，其特征在于，
所述第1步骤包括遍布所述滑动部的整个表面地扫描所述电磁波的步骤。


3.根据权利要求2所述的滑动体的表面评价方法，其特征在于，
所述第1步骤包括一边驱动所述滑动体旋转一边对所述滑动部照射电磁波的步骤。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的滑动体的表面评价方法，其特征在于，
所述第1步骤包括导出所述滑动部中的发光区域的步骤。


5.根据权利要求4所述的滑动体的表面评价方法，其特征在于，
所述第3步骤包括从所述发光区域剔除规定以上亮度的区域的步骤。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的滑动体的表面评价方法，其特征在于，
所述第1步骤包括通过共焦扫描型显微镜扫描所述电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：福原拓人，
申请(专利权)人：伊格尔工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP