[发明专利]纯水用陶瓷滑动构件

说明书

技术领域

本发明涉及在电阻率为10MΩ·cm左右以上的超纯水或电阻率为1MΩ·cm左右以上的纯水中作为旋转机械的轴承或机械密封件等使用的纯水用陶瓷滑动构件。

背景技术

例如属于旋转机械的屏蔽电泵一般来说具备在两侧支撑主轴的2个径向滑动轴承和支撑负荷侧和反负荷侧两个轴方向的推力荷重的2个推力滑动轴承。作为这些滑动轴承，耐磨性和耐蚀性优异的陶瓷轴承广泛地得到使用。而且，使处理液自循环，并利用处理液进行滑动轴承(陶瓷轴承)的润滑和电机的冷却。

在旋转机械中，具有与固定侧和旋转侧两部件的端面或滑动面接触地运转的结构的机械很多，对于旋转体与固定体安装在机械性滑动的部分上的部件，使用滑动轴承或密封构件等滑动构件。例如目前广泛采用的是：滑动轴承具有固定在主轴侧并与主轴侧一体旋转的旋转侧构件和固定在壳体侧的固体侧构件，使二者相互滑动，陶瓷轴承的旋转侧构件和固定侧构件中一个用碳化硅(SiC)构成、另一个用碳材料(C)构成，或者二者均用SiC构成。这种SiC由具有含有六方晶的纤锌矿型晶体结构的α-SiC构成。

另外，在旋转机械中，作为将主轴与壳体之间水密性密封的密封构件，由a-SiC构成的陶瓷密封构件也广泛地得到使用。即，在旋转机械中，陶瓷轴承和陶瓷密封构件等陶瓷滑动构件广泛地得到使用。

对于SiC，有几种制造方法，仅采用其中最主要的烧结法即能够利用初始原料和烧成条件来制造具有各种特性的SiC，其被用于各种用途。这些SiC除了一般性的热、化学和机械特性以外，也是耐磨性优异的材料，因此被广泛用作轴承或机械密封件等滑动构件。

例如，在以电阻为0.01MΩ·cm左右以上的自来水为处理液、使用陶瓷轴承作为滑动轴承的屏蔽电泵中，在用自来水(处理液)有效地润滑陶瓷轴承(滑动轴承)的滑动面的情况下，陶瓷轴承能够长期使用。但是，在以电阻为1MΩ·cm左右以上的纯水或电阻为10MΩ·crn左右以上的超纯水为处理液、使用陶瓷轴承作为滑动轴承的屏蔽电泵中，当用纯水或超纯水(处理液)润滑陶瓷轴承的滑动面时，该滑动面在纯水或超纯水中慢慢产生滑动磨损痕，有时与被认为是滑动面的滑动损伤的磨损相关。

下表1表示进行下述摩擦磨损试验的结果：在电阻不同的处理液(自来水、纯水和超纯水)的存在下，用0.5MPa的压力按压α-SiC，同时以7.59m/s的圆周速度使α-SiC之间相互滑动100小时。

[表1]