冷冻装置的制作方法

文档序号:5646052阅读:252来源:国知局

专利名称::冷冻装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及冷冻装置。
背景技术
:用于冷冻装置的涡旋式制冷剂压缩机的轴承(碳轴承、巻合套),作为主轴承及旋转轴承使用。该轴承设计成在正常运转时成为流体润滑状态。但是,该轴承尤其在过度严峻的运转环境中,在主轴承上侧的端部集中局部载荷,因此产生与边界润滑的磨损痕迹酷似的摩擦磨损现象。作为该轴承的现行材料,已知的有在各向同性碳石墨质基材中填充了青铜(BC3)的青铜填充碳材料以及将在烧结青铜的钢板上涂敷了PTFE(聚四氟乙烯)树脂的复合材料成型为圆筒形的巻合套(例如,参照专利文献1及专利文献2)。使用了各向同性碳石墨质基材的上述轴承,其滑动部在边界润滑状态下耐磨性也良好,且有市场上的实际成果。该轴承由于是通过从块状成型体切出其多个而得到,从而制造需要两个月以上,而且由于块状成型体的材质自身的硬度高而难以进行切削,从而在轴承加工上需要时间,还有在加工轴承时原材料损耗多,因此,存在材料的制造成本变高,且原材料损耗部分的材料的供给变多的问题。另一方面,使用了巻合套的轴承虽然价格低,但是若滑动部处于无润滑状态,则通过摩擦发热使滑动面的温度上升从而使PTFE树脂软化变形。因此,该轴承具有轴承的磨损特性变差的问题。由于以上原因,作为制冷剂压缩机的轴承,希望开发出在没有供油的无润滑状态的边界润滑中也能维持可靠性的高强度的并使用了低价的碳石墨质基材的碳轴承。专利文献l:日本特开2002-213356号公报,专利文献2:日本特开2003-314448号公报。另夕卜,用于制冷剂压缩机的轴承的现有的碳石墨质基材,已知作为原料的石墨质量百分比为20-50%(例如,参照专利文献1及专利文献2)。该石墨的比例并不是烧成时的沥青类的碳化反应或焦炭等非结晶碳进行石墨化反应的限定数值,而是意味着烧成前的原料的时候的限定数值。因而,该比例并不反应在原料烧结后得到的碳石墨质基材的特性中,不能明确与烧成后得到的碳石墨质基材的组成、组织及特性的关系。使用这种碳石墨质基材的现有的轴承,主要特定了原料的组成(石墨成分)和硬度(肖氏),没有^见定除此之外的特性。因此,该轴承并没有充分考虑到轴承装入制冷剂压缩才几时和制冷剂压缩机运转时的强度。例如,一般将轴承装入制冷剂压缩机时的径向挤压强度需要18.6MPa以上,现有的轴承能满足该径向挤压强度。然而,现有的轴承并没有对轴承自身的磨损量进行研究。而且,在制冷剂压缩机运转时,若是该轴承则规定轴侧的磨损量比较重要,但是并没有规定的轴自身的磨损量。因此,运转时轴的磨损变大,有时引起各种弊病。具体来讲,具有引起例如振动或噪音的产生、由产生的磨损粉引起的供油流路的堵塞、制冷剂压缩机所适用的冷冻循环的堵塞等弊病的问题。在其另一方面,在碳石墨质基材的原料中,石油沥青、碳沥青等结合剂大部分是碳和氢的化合物,根据基于JISK2425的测定方法,固定碳成分的质量百分比为大约55%,剩余部分为氢等。附带说明一下,该结合剂的软化点是73~92°C。另外,在作为轴承使用了由包含这种结合剂的原料得到的碳石墨质基材的制冷剂压缩机中,有时在其使用环境下轴承发生软化。而且,在其使用环境下,有时引起由于来自该结合剂的成分从轴承熔析到冷冻机油或制冷剂中而使轴承的强度下降,或者由于熔析的成分析出到冷冻机油或制冷剂中而堵塞供油路径之类的障碍。为了抑制这些障碍的发生,上述包含结合剂的原料通过在40(TC以上逐渐升温的同时进行热分解,并且最终升温到800200(TC而进行烧成。其结果,包含结合剂的原料被完全焦炭化。然而,存在以下问题,即,以改善得到的碳石墨质基材的特性为目的添加的填充剂的成分(包括填充剂以外的原料所包含的同样的成分),与原料中的碳进行反应而产生阻碍碳石墨质基材的特性的物质。另外,现有的轴承没有规定的所需的弯曲强度及压缩强度。然而,若轴承的弯曲强度及压缩强度过小,则有时轴承破损而产生异常磨损。另外,众所周知在碳石墨质基材上形成有微细的孔穴。而且,碳石墨质基材的空隙率控制在制冷剂压缩机运转时确保形成于轴及轴承上的油膜。例如,若空隙率大,则油压变小,容易达到边界润滑条件。而且,若该空隙率大,则构成轴或轴承的成分的粒子间结合强度变弱,使轴及轴承的磨损量增大。总之,在现有的冷冻装置中,存在作为制冷剂压缩机的滑动部件的轴承在其滑动面上不具有充分的密度和强度的问题。而且,在现有的冷冻装置中,在冬季进4亍供暖运转时,若在制冷剂压缩机的底部存在高浓度制冷剂的情况下开始进行快速运转,则根据制冷剂的向滑动部的供油滞后,或者产生由制冷剂的蒸发等引起的油膜不足运转,从而有时成为边界润滑。因此,要求具备具有耐磨性良好且能够缩短加工所需的时间及降低制造成本的轴承的制冷剂压缩机的冷冻装置。
发明内容于是,本发明的课题在于,提供一种具备具有耐磨性良好且能够缩短加工所需的时间及降低制造成本的轴承的制冷剂压缩机的冷冻装置。本发明的冷冻装置的特征在于,作为制冷剂压缩机的滑动部件使用了碳石墨质基材,该碳石墨质基材其固定碳的质量百分比为90~99%,用显微镜求出的细孔的面积空隙率为15%以下,在除了上述细孔的闭孔以外的一半以上的开孔中,填充了含有磷的铜的固溶体。本发明具有以下效果。根据本发明,与现有的冷冻装置比较,本发明的冷冻装置所具有的制冷剂压缩机的滑动部件的滑动部强度变大。其结果,本发明的冷冻装置,其可靠性及耐久性提高。而且,根据本发明,由于能够缩短制冷剂压缩机的轴承加工所需的时间以及降低制造成本,因此能够缩短冷冻机自身的制造时间以及降低制造成本。图1是使用了涡旋式制冷剂压缩机的冷冻装置的构成说明图。图2是图1的用单点划线包围的地方的局部放大图。图3是使用了回转式制冷剂压缩机的冷冻装置的构成说明图。图4是图3的用单点划线包围的地方的局部放大图。图5是用于说明实施方式中的轴承的制造方法的工序图。图6是包含于轴承中的石墨多结晶集合模型的说明图,图6(a)是表示现有的无规则石墨集合体的图,图6(b)是表示排列状石墨集合体的图。图7是表示石墨结晶构造的立体图。图8(a)是实施方式中的碳石墨质基材的显微镜组织图,图8(b)是表示孔穴直径的分布的图。图9(a)是表示仅用粉末成型的模具中的上部冲头压缩成型原料时的成型压力分布和根据它的密度分布(烧成后的空隙率)的分布图,图9(b)是表示用粉末成型模具中的上部冲头和下部冲头双方压缩成型原料时的成型压力分布和根据它的密度分布(烧成后的空隙率)的分布图。图10表示碳石墨质基材的结晶化度和才艮据拉曼分析的石墨组织的面积率的图。图ll是表示石墨结晶度和磨损量的关系的图。图12是表示平均面积空隙率和磨损量的关系的图。图13是各向异性比和磨损量的关系的图。图14是最大限度地应用在压力成型时形成的石墨结晶的(110)面的试验片的立体图。图15是表示在圆柱体基材上的试验片的釆取位置的模式图。图16是表示多孔质碳石墨质基材的轴承模型的概念图,图16(a)是表示金属填充前的模型的概念图,图16(b)是表示金属填充后的模型的概念图,图16(c)是表示轴颈轴承的润滑模型的图。图17是填充金属的状态图及表示机械特性的图。图17(a)是表示铜-锡系的固溶体的机械特性(抗拉强度ctb、硬度HB、伸长率5)的关系的图,图17(b)是表示铜-锡-磷的三元系的金属状态的图,是表示实施方式中的ct固-容体的面积范围和cc+Cu3P的面积范围的图。图18是表示代表性的填充金属的电极电位的图。图19是表示将形成Cu(铜)的cx固溶体的合金在真空高压填充装置内熔融,并高压填充碳石墨质基材的孔穴的一例的模式图。图20(a)是从块状的各向同性碳石墨质基材切出的断面为矩形的杆部件的模式图,图20(b)是表示圆柱或圆筒状的各向异性碳石墨质基材的模式图。图21(a)是各向异性碳石墨质基材的金属填充前的显微镜组织图,图21(b)是各向异性碳石墨质基材的金属填充后的显微镜组织图。图22是表示摩擦磨损试验片的配置的图。图23是进行使用了作为气体制冷剂的R410A的摩擦磨损试验,将用该试验测定到的磨损量以现有例和实施例进行比较的图。图24是进行使用了作为气体制冷剂的R410A的摩擦磨损试验,将用该试验测定到的平均摩擦系数以现有例和实施例进行比较的图。图25是进行使用了作为气体制冷剂的C02的摩擦磨损试验,将用该试验测定到的磨损量以现有例和实施例进行比较的图。图26是表示将试验表面压力在5~15MPa的范围内进行改变,并在作为气体制冷剂的R410A中进行了磨损试验的结果的图。图27是表示将表面压力改变为1.898MPa,并设想在制冷剂及冷冻机油的混合液中的混合润滑而进行了磨损试验的结果的图,图27(a)是测定了各向同性碳石墨(块)的表面压力和摩擦系数的关系的图,图27(b)是测定了各向异性碳石墨(圓筒)的表面压力和摩擦系数的关系的图。图28(a)及(b)是表示填充了金属的实施例的各向异性碳石墨的表面压力和摩擦系数的关系的图,图28(c)是表示填充了金属的现有的各向同性碳石墨的表面压力和摩擦系数的关系的图。图29是表示图28(a)的试马全结果中的轴、轴承的磨损量比较试验结果的图。图30(a)是表示各向异性碳石墨质基材的Stribeck曲线的图,图30(b)是表示各向同性碳石墨质基材的Stribeck曲线的图。图31(a)是表示现有的各向同性碳石墨质基材的Stribeck曲线的图,图31(b)是表示现有的各向同性碳石墨质基材+青铜(BC)的金属填充各向同性碳石墨质基材的Stribeck曲线的图。图32(a)是表示在实施例中得到的各向异性碳石墨质基材+磷青铜(PBC)的金属填充各向异性石友石墨质基材的Stribeck曲线的图,图32(b)是表示在求出(a)的Stribeck曲线的试验条件中,将温度60。C变更为80°C,将粘度14x10-3Pa.s变更为粘度9.5xlO'3Pa.s的场合求出的Stribeck曲线的图。图33是对碳石墨质基材的Stribeck曲线进行模式化的图。图中1-涡旋用密封容器,2-旋转涡旋部件,2a-台板,2b-盖板,2c-轴承,2d-背面键槽,3-固定涡旋部件,3a-台板,3b-盖板,3c-吸入口,3d-排出口,4-才几架,4a-轴承,5-曲轴,5a-曲柄,6-欧式接头,7-马达,8-回转用密封容器,9-压缩机部,10-马达部,11-排出管,12-曲轴,13-旋转活塞,13a-吸入口,14-机架,15-轴承,SC-涡旋式制冷剂压缩机,RC-回转式制冷剂压缩机。具体实施例方式在冷冻装置中使用的压缩机的一个例子有容积式制冷剂压缩机。该容积式制冷剂压缩机形成为将马达驱动部和压缩机械部用一根轴结合,并由轴承来支撑载荷的构造。轴和轴承在制冷剂和冷冻机油共存的润滑油的环境下要求枳4成及化学上的实用强度。例如,若摩擦系数变大则机械损失增加,若磨损量(AW)大则成为产生声音和振动的原因,若非线性引起的压缩机室的密封性变差则容积效率下降。另外,在制冷剂压缩机的轴及轴承的运转中,一般采用反相控制方式或多制冷剂封入方式,润滑油的粘度(n)、轴的圆周速度(B)以及轴载荷(P)在宽范围内发生变动,在快速起动的场合,产生供油滞后现象。因此,轴及轴承的润滑模式从正常时的流体润滑转移到中间的混合润滑,最严重的边界润滑。从而,要求与上述润滑模式对应而在长时间范围内具有高可靠性的制冷剂压缩才几。本发明就是提供具有可对应这些苛刻的润滑模式的轴承的冷冻装置。以下,参照适当附图对本发明的实施方式进ff详细i^明。图1是使用了涡旋试制冷剂压缩机的冷冻装置的构成说明图。图2是图1的用单点划线包围的地方的局部放大图。如图1所示,冷冻装置Rl具有作为压缩才几的涡4t式制冷剂压缩才几SC、蒸发器32、冷凝器31及膨胀机构30。该冷冻装置R1除了具有作为压缩机的涡旋式制冷剂压缩机SC以外,具有与众所周知的冷冻装置同样的构造,所以,在此主要说明涡旋式制冷剂压缩机SC。如图1所示,涡旋式制冷剂压缩机SC在涡旋用密封容器1的内部将后述压缩机构部配置在上方,将作为电动机构部的马达7配置在下方,构成压缩机上述压缩机构部具有在台板3a上竖立螺旋状的盖板3b的固定涡旋部件3;以及在台板2a上竖立螺旋状的盖板2b的旋转涡旋部件2。而且,固定涡旋部件3和旋转涡旋部件2配置成使螺旋状的盖板3b和螺旋状的盖板2b互相啮合。在固定涡旋部件3的外周部形成有吸入口3c,在中央部形成有排出口3d。如图2所示,曲轴5被支撑在配置于机架4的中央部的轴承4a(主轴承)上。在曲轴5的前端突出的曲柄5a,插入到旋转涡旋部件2的轴承2c(旋转轴承)中而与旋转涡旋部件2配合。这些轴承2c、4a相当于本发明所说的"滑动部件"。另外,作为自转防止机构的欧式接头6,是用于使旋转涡旋部件2相对固定涡旋部件3不自转而进行旋转运动的接头。欧式接头6与旋转涡旋部件2的台板2a的背面键槽2d配合,并且与机架4的台座键槽4d配合。参照图1及图2说明这种涡旋式制冷剂压缩机SC的动作。在该涡旋式制冷剂压缩机SC中,若利用马达7使曲轴5旋转,则通过曲柄5a的偏心旋转,旋转涡旋部件2不自转而相对固定涡旋部件3进行旋转运动。其结果,从吸入口3c吸入的制冷剂气体,在通过螺旋状的盖板3b和螺旋状的盖板2b啮合而形成的压缩室3e中被压缩。被压缩的制冷剂气体从排出口3d排出到固定涡旋部件3的上方。而且,该压缩的制冷剂气体从固定涡旋部件3的上方通过连通孔3g(参照图1)到达机架4的下方,并从排出口3f排出到涡旋用密封容器1的外侧。如上所述,如上的涡旋式制冷剂压缩机SC在台板2a上设置轴承2c,并且在机架4上分别设置轴承4a。而且,在轴承2c及轴承4a的任何一个上都供给循环的润滑油(包含制冷剂的冷冻机油)。在这种轴承2c及轴承4a中,在涡旋式制冷剂压缩机SC的起动时或制冷剂的排出压力高的场合,润滑油的供给不足而容易产生磨损或烧伤等损伤。然而,如图2所示,本实施方式的轴承2c、4a通过分别压入固定在旋转涡旋部件2的台板2a及机架4的规定处,能够提高涡旋式制冷剂压缩机SC的可靠性及耐久性。当然,此时,轴承2c、4a也可以各自用热压配合、冷缩配合、螺紋配合、嵌合、粘接剂等方法安装在台板2a及机架4的规定处。另外,对于压入时的径向挤压强度(径向挤压载荷),需要18.6MPa(150N)以上,所以轴承2c、4a的径向挤压强度设定为可承受在此以上的载荷的强度。而在此所说的径向挤压强度是用JISZ2507所示的烧结轴承-径向挤压强度试验方法求出的。具体来讲,在用于图1所示的涡旋式制冷剂压缩机SC等的轴承2c、4a中,若其大小例如是外径(D19mm、内径①16mm、以及高度14.3mm,则轴承2c、4a的径向挤压载荷成为150N以上,径向挤压强度成为18.6MPa以上。式制冷剂压缩机的冷冻装置。图3是使用了回转式制冷剂压缩^L的冷冻装置的构成说明图。图4是图3的用单点划线包围的地方的局部放大图。如图3所示,冷冻装置R2具有作为压缩机的回转式制冷剂压缩机RC、蒸发器32、冷凝器31及膨胀机构30。该冷冻装置R2除了具有作为压缩机的回转式制冷剂压缩机RC以夕卜,具有与众所周知的冷冻装置同样的构造,所以,在此主要i兌明回转式制冷剂压缩机RC。如图3所示,回转式制冷剂压缩机RC与涡旋式制冷剂压缩机SC(参照图1)不同,压缩机构部9在回转用密封容器8内配置在机架14的下方,并且作为电动机构部的马达10配置在机架14的上方,而且,偏心安装在用马达部IO驱动的曲轴12上的旋转活塞13,构成为可吸入并压缩制冷剂。被压缩的制冷剂从排出口(未图示)排出而成为高温高压的气体状制冷剂,并通过排出管ll排出到构成冷冻循环的热交换器侧(冷凝器、蒸发器)。进行了热交换的上述制冷剂从吸入口13a吸入到旋转活塞13内,再用旋转活塞13进行压缩。如图4所示,轴承15是上述曲轴12的轴承,用压入、热压配合、冷缩配合、螺紋配合、嵌合、结合、粘接剂等方法安装在机架14上。该轴承15相当于本发明所说的"滑动部件"。而且,轴承15设定为以压入时的径向挤压载荷(径向挤压强度)能承受150N(18.6MPa)以上的载荷的强度。如上所述的用于涡旋式制冷剂压缩机SC(参照图1)及回转式制冷剂压缩机RC(参照图3)的轴承2c、4a(参照图2)及轴承15(参照图4)(以下,有时简称为"轴承"),如在后述的该轴承的制造方法中说明的那样,是在各向异性碳石墨质基材中含有后述的规定的金属的轴承。这种涡旋式制冷剂压缩机SC及回转式制冷剂压缩机RC(以下,有时简单地统称为"制冷剂压缩机"),用于通过冷冻循环中的制冷剂和冷冻机油的热介质的移动(循环)来对室内等进行供冷气或供暖。此时,用于上述制冷剂压缩机的制冷剂及冷冻机油的种类,由于与轴承的关系而变得非常重要。具体来讲,在由制冷剂及冷冻机油构成的混合物中从轴承、更具体地说从成为轴承的结构要素的后述石友石墨质基材熔析的物质为1质量%以下,并且在絮凝物方面,希望在上述混合物中不析出析出物。在这里,所谓"在混合物中不析出析出物",意味着在絮凝物点试验中用目视不能检测出析出物的状态。而且,该絮凝物点试验基于ASTM或JISK2211进行,例如是如下试-险,以质量百分比在制冷剂90%、冷冻机油10%中放入试验片,在规定的条件下进行加热提取,在进行加热处理后冷却到-40°C,评价析出物质的有无。作为实现这种组合的制冷剂,可举出从卣代烃(卤化碳氢化合物)系制冷剂、烃(碳氢化合物)系制冷剂以及自然系制冷剂中选择的至少一种。即,这些制冷剂可以分别单独〗吏用,或者适当进行组合后^f吏用。作为上述卣代烃系制冷剂,例如可举出氟代烃系制冷剂、氟代溴代烃系制冷剂、氟代碘代烃系制冷剂等。在这种制冷剂中优选的可举出R410A、R404A、R407C、R134a等氟代烃(HFC)系制冷剂,CF3I等氟代碘代烃系制冷剂,R600a、R290等烃系制冷剂,R744、R717等自然系制冷剂等。尤其,氟代碘代烃系制冷剂由于环境负荷小而比较好。另外,作为实现这种组合的冷冻机油,例如可举出从矿物油、多元醇酯(POE)油、聚二醇(PAG)油、聚乙烯醚(PVE)油、聚a烯烃(PAO)油以及硬质烷基苯(HAB)油中选择的至少一种。即,这些冷冻机油可以分别单独使用,或者适当进行组合后使用。RC的封入比率,相对于冷冻机油为1的质量份,最好制冷剂为0.2质量份以上。而且,制冷剂或冷冻机油中的水分浓度最好是1~1000ppm。冷剂压缩机RC,其运转模式可以是等速或变速的任何一种。接着,主要参照图5来说明轴承的制造方法。图5是用于说明实施方式中的轴承的制造方法的工序图。而且,在图5中,为了明确实施方式中的轴承的制造工序和现有工序的差别,以与现有工序的比较来进行说明。附带说明一下,图5中,现有工序表示成用单点划线包围的"现行材料的制造方法"。如图5所示,在该制造方法中,首先,将成为骨料的无机填充剂、石墨(人造石墨、天然石墨等)以及焦炭(煤炭、石油等)和成为粘合剂的结合剂(从煤炭或石油中得到的煤焦油沥青等),以例如相对于骨料7质量份以粘合剂3质量份的比例进行混合(步骤1)。而且,在进行该混合时,虽然未图示,但最好添加用于使无机填充剂均匀分散的偶合剂(硅烷系偶合剂、钛偶合剂等)。在该步骤l中,构成骨料的无机填充剂、石墨以及焦炭用搅拌机等进行混合。而且,在进行该混合时,上述偶合剂投入到搅拌机中。该偶合剂是包含例如Si、Ti、Zr、Al、Cr、Mo等容易形成碳化物的元素的物质,具体来讲,可举出上述硅烷系偶合剂、钛系偶合剂等。该偶合剂通过涂敷固体物质(焦炭、石墨、无机填充剂)的表面而使固体物质在结合剂(石油沥青等)中均匀分散。这样若固体物质均匀地分散,则后述混捏机的转矩其阻力变小,操作性得到进一步改善。另外,通过适当地配合无机物质,可改善高载荷时的耐磨性。在无机物质少时,相对于Fe系的轴,轴承过于变软,轴承变得容易磨损。相反在无机物质多时,相对于Fe系的轴,轴承过硬而刮削轴。因此,实施方式中的轴承賴L定了适度的无机物质的配置范围。而且,通过适当地配合无机物质,成为相对于Fe系的轴适当的硬度,从而可改善高负载时的耐磨性。即,在硬度低时由于轴的载荷而损伤轴承。相反若硬度高,则轴被擦伤而磨损。因此,在本实施方式中,如上所述,在骨料中配合了无机填充剂。作为该无机填充剂,例如可举出包含从Si、Fe、Mg、Al及Ca中选择的至少一种的氧化物的物质。而且,该无机填充剂在包含它的上述原料烧成后成为了碳石墨质基材时,无机填充剂的烧成物的莫氏硬度为3以下,最好是1~3。在步骤2中,混捏在该步骤1中混合的骨料、构成粘合剂的上述结合剂以及上述偶合剂。该混合例如以150°C~16(TC的温度进行。其结果,通过结合剂分散混合在骨料中,得到松散状的混捏物。接着,在步骤3中,上述松散状的混捏物被加入到粉碎机及造粒机中进行粒度分级,从而得到原料颗粒。然后,在步骤4中,进行了粒度分级的粒子(原料颗粒)的大小变得适当地进行混合。通过这样,得到流动性及^^具填充性适当的原料颗粒(以下,有时简称为"原料")。接着,在N-步骤5中,进行如下模具粉末成型。即,在该N-步骤5中,得到将上述原料成型为与实施方式的轴承的单品、例如作为轴承所使用的形状接近的形状的成型物。而且,在此的"与所使用的形状接近的形状"意味着包括所谓"同时复合成型",可以是与作为目的的轴承的形状接近的形状,也可是与作为目的的轴承的多个连续的长尺寸的原材料接近的形状。而且,在长尺寸的场合,从该原材料切出规定长度而制造轴承。另外,在"与所使用的形状接近的形状,,中,在轴承为圆筒状的场合,也可以是圆柱状,在该场合,用后面的机械精加工来挖通中心而形成为圆筒状。附带说明一下,在本实施方式中的制造方法中,使用粉末成型机对每一个进行模具成型,使原料成为例如外径(D20.5mm、内径OU.5mm以及高度25mm的圆筒形状。该成型采用从上下方向的单轴压力法。该单轴压力法例如使用具有上下冲头的推出方式成型法、提取式成型法等。这两种成型法可改善压粉成型体的密度分布。这两种成型法为了防止作为现有的单向模具液压压力机的问题的反沖头侧拐角部的低密度化,而使用了上下冲头。在此,参照适当附图来说明在利用了上下冲头的场合的石墨结晶的取向。所参照的图6是包含于轴承中的石墨多结晶集合模型的说明图,图6(a)是表示现有的无规则石墨集合体的图,图6(b)是表示排列板状石墨集合体的图。如图6(a)所示,在未使用上下沖头的现有的技术中,形成了石墨结晶的方向无规则配置的无规则石墨集合体。对此,若使用上述的上下冲头,则如图6(b)所示,无规则石墨集合体其石墨结晶的方向一致(取向)而成为排列的排列板状石墨集合体。通过有效利用该取向的方向,后述轴承的性能进一步提高。在此参照的图7是表示石墨结晶构造的立体图。如图7所示,石墨结晶是用六方晶体表示的集合体。而且,该结晶的网平面((004)面),摩擦系数小,起到固体润滑剂的作用。而且,摩擦系数小的理由是,结晶间的间隙宽,且结晶彼此容易滑动。另一方面,六方晶体的与(004)面正交的(110)面,相反地很硬,具有高强度的化学结合。从而,本实施方式中的后述轴承,将该(110)面作为轴承的滑动面(推力面)使用。接着,在图5所示的N-步骤6中,烧成作为用N-步骤5得到的上述成型体的模具粉末成型体(未固化成型体)。该烧成在非氧化性介质中,例如以1000。C进行0.5个月。通过该烧成得到上述碳石墨质基材。该碳石墨质基材由于烧成前的模具粉末成型体是与轴承的形状接近的形状,因此呈与轴承大致相同的形状。而且,石友石墨质基材由于厚度薄,所以在烧成工序中不存在内外的温度差。由此,不存在由歪斜引起的裂紋或缺口。而且,例如通过碳和无机填充剂反应而生成的反应物质不会留在-友石墨质基材中。另外,烧成所需的时间与现有技术比较减少一半。这样得到的碳石墨质基材,结合剂(粘合剂)结束化学的碳化反应,固定碳的质量百分比为90~99%,且灰分的质量百分比为0.5~10%。而且,在烧成前的粘合剂中,包含有质量百分比为36~60%的固定碳。另外,碳石墨质基材的挥发部分的质量百分比为1%以下。附带说明一下,固定碳可基于JISR7212或JISK2425进行测定。灰分可基于JISR7223或JISM8812、JISM8511或JISK2425进行测定。碳石墨质基材的挥发部分可基于IJSR7212、JISM8812或JISM8511进行测定。上述灰分主要包括包含于石墨及焦炭等中的无机物质、以及为提高功能而配合的无机填充剂的灰分。该灰分的调节,例如可以预先估计作为原料使用的焦炭和石墨的灰分、以及无机填充剂的灰分而进行调节。这种估计使用上述无机填充剂的氧化物换算的灰分以质量百分比为0.5~10。/0即可。附带说明一下,以质量百分比,焦炭的灰分为0.19%,人造石墨的灰分为0.1%以下,鳞状石墨的灰分为1.12%,土状石墨的灰分为19.6%,高结晶石墨的灰分为0.1%以下,非结晶石墨的灰分为0.33%。而且,这些石墨可以分别单独使用,或者任意配合多种使用。另一方面,通过积极地配合无机填充剂,改善碳石墨质基材(或轴承)的机械强度及摩擦磨损特性。换言之,在固定碳以外的未分解原料极微量残存于碳石墨质基材中的场合,在装入制冷剂压缩机的轴承中,未分解的原料软化膨润而使其强度下降。而且,未分解原料在冷冻机油及制冷剂中熔析,并且析出到制冷剂流路中阻碍制冷剂的流动。由于以上原因,在本实施方式的轴承中,彻底消除碳石墨质基材中的未分解原料变得重要,用于本实施方式中的轴承的碳石墨质基材由上述范围的固定碳和灰分构成。再另外,石墨沥青、煤炭沥青等作为原料的上述结合剂大部分是碳和氢的化合物,基于JISK2425测定的固定碳为55质量%,剩余部分是氢等。而且,软化点是73-92X:。这种结合剂烧成后的结合剂的未分解物在制冷剂压缩机的使用环境中软化,而且通过在冷冻机油及制冷剂中熔析,降低轴承的强度,并且引起由熔析的物质析出所导致的制冷剂配管的堵塞等障碍。在本实施方式中的轴承的制造方法的N-步骤6中,为了抑制这些障碍的上升到8002000。C从而被烧成,完全被焦炭化。在该制造方法中,通过升温到800~2000°C,可以防止作为原料的上述无机填充剂和碳进行反应而生成阻碍碳石墨质基材的特性的物质。附带说明一下,作为间接评价碳石墨质基材的特性的方法,例如可举出进行絮凝物点试验的方法和进行利用屏蔽管测试的低温析出试验的方法。然后,这样得到的碳石墨质基材成为具有各向异性的碳石墨质基材。即,用N-步骤5得到的模具粉末成型体(未固化成型体)成为石墨结晶的方向取向的排列板状石墨集合体,所以烧成它得到的碳石墨质基材成为石墨结晶具有各向异性的物质。本实施方式中的石友石墨质基材的石墨结晶,其取向以如下公式(1)表示的各向异性比(Ra)为1.2以上。Ra-H.(1)(但是,在上述公式(l)中,I,表示上述轴承与轴的滑动面上的石墨结晶的(004)面和(110)面的根据X射线衍射的积分强度比((110)面的积分强度/(004)面的积分强度),12表示与上述滑动面正交的面上的石墨结晶的(004)面和(110)面的根据X射线衍射的积分强度比((110)面的积分强度/(004)面的积分强度)。)另外,对于各向异性比1.2以上的根据在后面叙述。另外,本实施方式中的碳石墨质基材,根据X射线衍射的结晶度为15~50%。如上所述的碳石墨质基材,最好其弯曲强度为50MPa以上,且压缩强度为180MPa以上,其细孔的用显微:镜求出的面积空隙率最好是平均15%以下。接着,在N-步骤7中,碳石墨质基材投入到真空高压填充炉内。此时,在放入了熔融金属(铜的oc固溶体)的真空高压填充炉内抽成真空之后,碳石墨质基材浸渍在熔融金属中。然后,在真空高压填充炉内,导入氮气并且真空高压填充炉内加压到120MPa。其结果,在碳石墨质基材的空隙部(细孔)填充熔融金属。而且,熔融金属的填充率最好是制品(后述的轴承)的10~50质量%。然后,在N-步骤8中,填充后的碳石墨质基材精加工成制品的最终形状。该精加工在图5中记载为"轴承加工"。这时,如上所述,填充前的,灰石墨质基材的形状呈与轴承的形状大致相同的形状,所以在进行该精加工时,原材料损耗少。而且,经过这种精加工得到制冷剂压缩才几的轴7K。接着,参照图5说明现有的轴承的制造方法(现行材料的制造方法),即从块状成型体切出多个轴承的方式的制造方法。而且,图5中的步骤1~步骤4是共用的,而在现有技术中仅用于规定石墨的配合量。从而,在现有的轴承的制造方法中与步骤1~步骤4对应的工序中,未使用无机填充剂和粘合剂(包化带来的新的特性(固定碳以质量百分比为99.0%以上且在压缩机的使用环境下不产生强度的下降、根据冷冻机油、制冷剂的软化或膨润或者提取物的特性)。换言之,本实施方式中的骨料、粘合剂、偶合剂的投入在烧成(N-步骤6)阶段产生上述特性,在用N-步骤8加工了轴承时,改善轴承性能及可靠性。如图5所示,在该现行材料的制造方法中的O-步骤5中,进行CIP成型。在该O-步骤5中,适当混合用步骤4进行粒度分级的粒子的大小而做成流动性及模具填充性适当的原料,例如填充到制作200mmx400mmx800mm左右的块状材料的橡胶才莫中。填充了该原料的橡胶;漠被浸渍在液体中,并且从全方位施加液压而进行各向同性压缩成型。其结果,形成块状材料的前驱体。然后,在0-步骤6中,通过烧成块状材料的前驱体,形成块状材料。该烧成的温度及时间例如是IOOO'C和一个月。这样得到的块状材料所包含的石墨结晶成为如图6所示的无规则石墨集合体,成为所谓各向同性的碳石墨质基材。接着,在0-步骤7中,块状材料加工成断面为矩形的杆部件。此时使用的设备是锯床等切断机。而且,通过例如将切断为23mmx23mmx300mm的材料进行表面精加工以接近轴承最终形状,从而将杆部件做成2lmmx2lmmx300mm。然后,在0-步骤8中,除了代替在上述N-步骤7中使用的碳石墨质基材而使用了上述杆部件以外,与上述N-步骤7同样在真空高压填充炉内进行了熔融金属的填充工序处理。接着,经过O-步骤9的轴承加工1、0-步骤10的轴承加工2以及O-步骤11的轴承加工3而完成轴承。而且,在轴承加工1中,杆部件用车床等加工装置加工成圓柱形状。另外,在轴承加工2中,成为圓柱形状的杆部件加工成圓筒形状。而且,在轴承加工3中,成为圆筒形状的杆部件用加工装置进行精加工而成为作为目的的轴承。如上所述,用单点划线包围的现行的轴承成型法显然其工序数多,而且用从杆部件的切出加工来制作轴承部件,因此存在加工时间长,而且下料不便,原材料损耗多等问题。而且,由于在烧成阶段没有考虑石墨结晶取向,所以轴承的性能及可靠性与本实施方式中的轴承不同,变得不足。接着,参照图8(a)、图8(b)以及图10,说明用于本实施方式中的轴承的碳石墨质基材的空隙率及石墨结晶的取向等。图8(a)是本实施方式中的碳石墨质基材的显微镜组织图,图8(b)是表示孔穴直径的分布的图。在此,首先说明图8(a)及图8(b)。在此,图8U)所示的符号16表示包含A1、Si等的无^L填充剂的烧成物,符号17表示开孔,符号18表示闭孔,符号19表示碳石墨。附带说明一下,无机填充剂(烧成物)16包括为了提高轴承的硬度和耐磨性而配合的部分和作为杂质包含于石墨等原料中的部分。如上所述,在本实施方式的轴承中,灰分将无机填充剂的灰分和上述杂质的灰分统称为灰分(以无机填充剂的氧化物换算为0.5~10质量%)。开孔17有结合剂热分解而生成的气体漏掉的孔、以及在进行了金属模粉末成型时(参照图5的N-步骤8)形成于原料的粒子之间的间隙在烧结时剩下的孔。这些孔成为连续孔穴。如图8(b)所示,这些连续孔穴分布在直径为大约115nm的范围内。对于这些孔穴,金属将填充50质量%以上。接着,用表1表示粉末成型机的成型压力和面积空隙率的关系。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>如表1所示,在利用流体静压方式的成型压力为100%的场合得到的各向同性碳石墨质基材,在100倍的显微镜视场中的平均面积空隙率为10.86%,在成型压力为100%的场合得到的各向异性石友石墨质基材,平均面积空隙率为9.07%。另外,在成型压力为97%的场合得到的各向异性碳石墨质基材,平面面积空隙率在14.13%、95%的成型压力下为17.36%。这表示在原料的粒子的接触面上传递成型载荷,并再传递到下部的原料的粒子上。在这里,图9是表示仅用粉末成型模具中的上部沖头压缩成型原料时的成型压力分布和根据它的密度分布(烧成后的空隙率)的分布图。若仅用上部冲头压缩成型原料,则原料的粒子受到模具壁面的滑动阻力而不能显示足够的压力传递。其结果,如图9(a)所示,底部拐角部成为压力作用小且低密度、多孔质的部分。低密度且多孔质的部分使后述机械强度和耐摩擦磨损特性变差。图9(b)是表示用粉末成型模具中的上部冲头和下部冲头的双方压缩成型原料时的成型压力分布和根据它的密度分布(烧成后的空隙率)的分布图。若用上部冲头和下部冲头双方对原料进行压缩成型,则能消除仅用上部冲头压缩成型时产生的低密度且多孔质的部分、即脆弱部,如图9(b)所示,成为正常的空隙率分布。总之,后述轴承的;(^械强度和耐摩擦磨损特性的质量大幅度改善。特别是如轴承的上部和下部得到冲头的压力效果,所以在要求压缩机构部的组装压入的强度和压缩机的轴载荷的集中载荷的部件上,有空隙率和机械强度的分布效地发挥作用。在该部分上以高压填充后述金属。另外,闭孔18(参照图8(a))是作为粘合剂的结合剂(例如,煤焦油沥青、煤炭沥青、石油沥青)和偶合剂(例如,硅烷系偶合剂、钛系偶合剂)等在烧成时热分解而生成的气体残留在组织中的孔穴,成为独立孔穴。在该独立孔穴中在填充时难以填充金属。碳石墨19(参照图8(a))表示由原料的石墨、焦炭、结合剂(粘合剂)、偶合剂等构成的混捏物在烧成后的组织,烧成后的石墨面积率通过拉曼分光分析来计测。该部分的石墨结晶度可通过X射线衍射进行特定。在此参照的图10是表示碳石墨质基材上的根据X射线衍射的石墨结晶度和根据拉曼分析的矩阵状的石墨面积比的关系的曲线。而且,石墨面积率使用RENISHAW社制作的激光拉曼分光分析装置进行了计测。该计测使用He-Ne激光,在激光输出25mV、波长682.8mm'1、波长分辨能力0.2cm"、空间分辨能力ljam(最大200jum)的条件下进行。而且,石墨结晶度使用!i力'夕社制作的X摄像衍射装置(RINT2500HL)进行了测定。该测定使用CuX射线源并在X射线输出为50kV(250mA)的条件下进行。作为X射线衍射装置中的光学系统使用了带单色器的集中射线束,并设定狭缝DS为0.5deg,狭缝RS为0.15mm,狭缝SS为0.5deg。碳石墨质基材的结晶度可以利用X射线衍射以结晶质的石墨峰值和非结晶质的焦炭等的峰值的比利用预先已知的原料制作标准样品并通过比较而求出。由此,可规定轴承的特性所需的石墨的量和特性。如图10所示,在本实施方式中,碳石墨质基材的结晶度成为15~50%。该结晶度为15%以下时,轴承的润滑性不足且磨损对方轴部件,在50%以上时作为轴承的磨损特性变差,作为制冷剂压缩机的轴承并不理想。另夕卜,根据拉曼分光分析的碳石墨质基材的矩形状的面积比,可利用两种峰值波长的大小来识别非结晶质的焦炭质和结晶质的石墨质。该面积比是利用已知的标准样品来测定石墨的面积率的。通过以上内容,特定在本实施方式中使用的轴承的碳石墨质基材中的石墨这若换算成面积率则相当于45~68%。接着,以使用这种碳石墨质基材得到的轴承的摩擦磨损试验进行评价,则如图11~图13所示。图ll是表示石墨结晶度和磨损量的关系的图。图12是表示平均面积空隙率和磨损量的关系的图。图13是表示各向异性比和磨损量的关系的图。如图ll所示,在石墨结晶度不足15%(例如,以石墨组织的面积率为45%)的场合,硬度高且对对方轴部件(淬火后的硬度Hv450以上)的材料带来损伤,从而并不理想。另一方面,若结晶度超过50%(例如,以石墨组织的面积率为58%),则柔软且磨损量超过基准值。如图12所示,在面积空隙率为15%以上的场合,轴承的磨损量增加且轴的磨损量增加。这是因为,若空隙率增加则与轴的实际试验表面压力增加,以及轴承部件的粒子彼此的结合强度变小。从而在本实施方式中,规定为面积空隙率为15%以下。另外,在该图12中用标记O表示的是现有的各向同性碳石墨质基材的值。用制冷剂R410A的边界润滑上的摩擦摩擦试验,在空调机等冷冻装置的冬天供暖运转等中,设想制冷剂从高温侧的室内机到低温侧的室外机的制冷剂压缩机的底部不均匀地存在,产生所谓躺卧的状态。而且,在快速的起动运转和除霜运转中,设想制冷剂或融解了多量的制冷剂的冷冻机油以一些滞后向轴承部供给。在如上所述的运转条件(试验条件)中,图23的现有例6是有使用成就的轴承材料。该磨损量是27|im/2h(13.5(im/h)。轴承的磨损量关系到回转式制冷剂压缩机的液压缸与活塞的间隙的密封性(抗漏性)或涡旋式制冷剂压缩机的轴与轴承的密封性,即压缩室的密封性。于是,这次对应于更苛刻的运转条件,以进一步的高效率、高可靠性为目的,将20jim/2h(10jLim/h)作为目标值。这就是为了在长期范围内继续维持液压缸内的容积效率和压缩室的容积效率所必须的目标值。即,设想如上所述的磨损试验。对于短时间的过度苛刻的运转条件,轴承的磨损量为20|Lim/2h(10jam/h)以下,即在试'险载荷9.8MPa时,以10nm/h以下作为目标值。从而,如图13所示,磨损量与10jum/h对应的各向异性比需要1.2。如图13所示,本发明选择了各向异性比1.2以上,但是现有的众所周知的各向同性碳石墨质基材其各向异性比为1.0。从图13可知,各向异性比1.5的试验品相对于磨损量5.4jim/h,现有的各向异性比l.O的材料为13.6jam/h,大约是1/2.5倍的磨损量。而且,各向异性比1.8的材料为磨损量2.95lam/h,从而可知大约为1/4.6倍的磨损量。如上所述,在本实施方式中,将各向异性比规定为1.2以上。接着,进行了表示碳石墨试验材料的根据X射线衍射的石墨结晶的取向的各向异性比的测定。其结果用表2表示。而且,该测定使用卩方、夕社制作的X射线衍射装置(RINT2500HL)进行。该测定使用CuX射线源并在X射线输出50kV(250mA)的条件下进行。作为X射线衍射装置中的光学系统使用了带单色器的集中射线束,并设定狭缝DS为0.5deg,狭缝RS为0.3mm,狭缝SS为0.5deg。在此参照的图14是最大限度应用了在压力成型时形成的石墨结晶的(110)面的试验片的立体图。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>卩方'夕社制广角X射线衍射装置(RINT2500HL)X射线源CuX射线输出50kV-250mA光学系统带单色器的集中射线束狭缝DS:0.5degRS:0.3mmSS:0.5deg。在这里的各向异性比,是将以X射线衍射根据(004)面和(110)面的峰值积分强度及积分强度比来求出滑动试验面和其直角面的积分强度比时的各比率定义为各向异性比。即,各向异性比可用上述公式(1)求出。如表2所示可知,现有例1的由各向同性碳石墨质基材构成的块形状的材料其各向异性比为1.025,而实施例1的圆柱状成型体的材料其各向异性比为1.791。然后,对于从由用于本实施方式的轴承的碳石墨质基材构成的圆柱体基材采取的试验片,摩擦磨损特性及机械特性与现有的各向同性碳石墨质基材进行了比较。在此,首先说明试验片。图15是表示圆柱体基材上的试验片的采取位置的模式图。如图15所示,将试验面用暗色表示的横向的A面是在根据压力成型使石墨结晶的网面高密度取向的面上,是根据X射线衍射的(004)面集中耳又向的面。另一方面,将试验面用暗色表示的纵向的B面位于上述A面的直角方向上,是(004)面最少且(110)面最多地进行取向的面。接着,对这种试验片T评价了上述摩擦磨损特性及机械特性。首先,以各试验片T的斜线面为滑动面将对方部件(SCM)做成圓筒状,在制冷剂R410A的气体中进行了摩擦磨损试验。其结果用表3表示。而且,在R410A的气体中的摩擦磨损试验的试验法,与后述的金属填充碳石墨质基材的摩擦磨损评价试验法相同。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>如表3所示,在实施例3(成型压力-3%)以B面作为滑动面的场合,试验片T的磨损量与现有例2的各向同性碳石墨质基材的试验片T相同,且对方部件的磨损量为现有例2的各向同性碳石墨质基材的1/3以下,而在实施例4以A面作为滑动面的场合,试验片T的磨损量增大到现有例2的1.65倍。另外,以成型压力-5。/。将B面作为滑动面的实施例5,试验片T的磨损量为现有例2的2.2倍,相对部件的磨损量增大到2.5倍。而且,此时的实施例5的摩擦系数比现有例2增大到1.4倍。如用图12所说明的那样,这是因空隙率关系而产生的。即,这是因为,若将成型压力从-3。/。降低到_5%,则压粉密度下降,空隙率扩大,而且机械强度的降低和实际试验的试验面压力上升以及石墨结晶的强制取向度变小。另外,实施例3的B面的导热系数(W/mK),与实施例4的A面比较大约U6倍变得良好。这宏观地表示石墨的各向异性比。而且,实施例2(成型压力-0%)与现有例2的各向同性碳石墨质基材的试验片T比较,试验片T的磨损量为1/1.5,对方部件的磨损量为1/3,确认到比较优良。这是本实施方式中的石墨结晶的取向的效果。另外,还可以知道,实施例2(成型压力-0%)的机械特性,径向挤压载荷(径向挤压强度)与现有例2的各向同性碳石墨质基材相同,弯曲强度、硬度稍微低,但在实际应用上没有问题。而且,作为轴承所需的弯曲强度、压缩强度的限制在现有技术中没有明确化。即,压入时施加在轴承上的弯曲强度50MPa以上相当于径向冲齐压载荷150N(径向挤压强度18.6MPa),本实施方式规定了该值。另外,压缩强度180MPa以上相当于轴承和旋转轴的耐载荷性,即,若该压缩强度弱则旋转轴(轴)被破坏而成为产生异常磨损的原因。在压缩强度强的场合,可维持该损伤极小,所以可确保可靠性。接着,说明用于本实施方式的轴承的碳石墨质基材的热化学稳定性试验的结果。在用于空调机、冰箱及热水器等有代表性的制冷剂和冷冻机油(粘度级别)的组合中,实施了屏蔽管测试(15(TC、40日)。然后,研究了外》见、熔析物的低温析出性(-40°C)、冷冻机油的恶化所引起的总酸值的上升、以及碳石墨质基材的弯曲强度的变化。其结果表示的表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>如表4所示,在R410A、R134a、R407C、R404A的HFC制冷剂和酯系油(POE)以聚乙烯醚油(PVE油)的适合性评价中,冷冻^/L油、^f氐温析出性、弯曲强度都没有发现异常。而且,在R600a和R290的烃系制冷剂和矿物油(MO)的组合中,与上述同样也没有发现异常。再有,以R744(C02)、R717(NH3)和PAG、MO的姐合使用高压容器实施了同样的试验,在试验后取出后重新封入R134a实施了低温析出试验,在这里也没有发现异常而比较良好。机的轴承部件,适合使用。另外,烧成的碳石墨质基材由于存在孔穴,因此具有在苛刻的运转状态下摩擦磨损特性和机械特性降低的问题。这是因为,润滑油从上述孔穴浸透而使液压分布下降。以下,使用图16-图18来说明这方面的改善。而图16是表示多孔质碳石墨质基材的轴承模型的概念图,图16(a)是表示金属填充前的模型的概念图,图16(b)是表示金属填充后的模型的概念图,图16(c)是表示轴颈轴承的润滑模型的图。图17是填充金属的状态图及表示机械特性的图。图17(a)是表示铜-锡系的固溶体的机械特性(抗拉强度aB、硬度HB、伸长率5)的关系的图,图17(b)是表示铜-锡-磷的三元系的金属状态的图,是表示本实施方式中的a固溶体的面积范围和oc+01^的面积范围的图。图18是表示代表性的填充金属的电极电位的图。首先,如图16(a)所示,轴承20是将金属填充前的具有多孔质孔穴的碳石墨质基材加工制作而成的轴承,轴21是淬火硬化的轴,在上述轴20内沿顺时针方向(右转)在从低速到高速的范围(图16中,用N表示转速,例如8008000rpm)内旋转。符号22是用冷冻机油和制冷剂混合的润滑油,该润滑油22通过轴21的旋转引入到轴21与轴承20之间起楔作用,如图16(a)所示抬起轴21。若该抬起的力大于轴载荷P,则成为所谓流体润滑可防止金属接触。即,可防止由接触引起的轴承的磨损。但是,若轴载荷P变高和润滑油粘度变低,则通过楔作用的液压浸透到轴承中,液压分布下降。在该状态下不能维持充分的流体润滑。即,如图16(c)所示,边界润滑区域和流体润滑区域共存。进入到所谓混合润滑区域。如上所述,该状态由于苛刻的运转状态等而产生,在通常运转时不成问题。本实施方式中的图16(b)所示的轴承20a是以金属填充多孔质孔后的轴承。若使用该轴寿义20,则能够抑制润滑油的浸透极小。即,液压分布B与填充前的液压分布A(参照图16(a))比较能够大大改善。表示它的就是液压分布A及液压分布B的大小(参照图16(a)、(b))。接着,说明将制冷剂压缩机快速提高的高速旋转的所谓苛刻运转。制冷剂压缩机即使供油方式不同,在运转开始时,处于在轴承20与轴21之间未形成油膜的状态。在没有该油膜的状态(时间滞后)下使轴21旋转,则引起金属接触而发热,达到磨损和粘着现象。而且,在冬天的供暖运转模式中,由于制冷剂在空调机的室外机凝结而不均匀,因此集中在制冷剂压缩机中的低部(底部)而形成所谓躺卧状态。在该底部存在的制冷剂通过轴21向轴21与轴承20之间供油。多量包含该制冷剂的润滑油,粘度极低且形成的油膜极小而成为边界润滑。若在该状态下进行运转,则引起金属接触并伴随发热使制冷剂和冷冻机油分解,产生所谓腐蚀磨损和粘着现象。为了消除这些磨损和粘着现象,在本实施方式中的图16(b)所示的轴承20a中,对碳石墨质基材的孔穴部,考虑了耐磨性及耐腐蚀性,选择了确保长期可靠性的最佳的金属并进行了填充。另外,现有的轴承是在碳石墨中填充了从IB族、除去Fe的VIII族及Sn中选择的一种金属或者以这些金属为主的合金的轴^^。接着,说明确保长期可靠性来改善耐磨性及耐腐蚀性的填充金属的选择。碳石墨是贵的物质,在与贱金属之间像冷冻循环及制冷剂压缩机那样存在微量的水分的场合,通过电化学作用加速腐蚀和制冷剂的分解。填充金属的选择如下进行,即,将各种填充候补金属浸渍在包含水分100ppm的冷冻机油(酯油)中,研究了以250。C保持了1小时的情况下的冷冻机油的化学变化。其结果表示在表5中。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>A<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>如表5所示可知,Pb(铅)、包含活性物质(助溶剂)的Sn(锡)焊料,脂肪酸浓度异常变高而不能使用。另一方面,Al(铝)虽然脂肪酸少,但是在填充时与基材反应而生成复合碳化物,因此不适合作为填充金属。另外,Cu(铜)虽然脂肪酸少,但由于是软质的,因此通过加强的机械强度的改善不足。再有,Zn(锌)及Sn(锡)其脂肪酸上升到Cu(铜)的2倍左右。另外,油中溶质金属Pb(铅)为36ppm,Sn焊料为16ppm,其他金属都是0.1ppm以下(检测限度之外),在短时间的试验中不能看到O.lppm以下的金属之间的明显误差。本实施例为了提高作为Cu的缺点的机械强度,且不与碳石墨质基材发生化学反应,将Sn(锡)、Zn(锌)、Si(硅)等金属合金化,并且为了抑制脂肪酸的生成,特定cc固溶体的范围进行了填充。作为a固溶体有Cu(铜)-2.3。/oBe(4皮)、Cu(4同)一5.00/oSi(石圭)、Cu(4同)一9.7%八1(4吕)、Cu(#l)-12%Sn(锡)、Cu(铜)-29%Zn(锌)等,而Be(铍)、Si(硅)及Al(铝)在高温下与碳石墨质基材发生反应,填充时需要最低限度阻止反应的方法。Cu(铜)、Sn(锡)及Zn(锌)在熔点近旁的填充作业温度下反应极少,适于作业。从而,在此叙述Cu(铜)-Sn(锡)系的合金。在此参照的图17是填充金属的状态图及表示机械特性的图。图17(a)是表示铜-锡系的固溶体的机械特性(抗拉强度cjb、硬度HB、伸长率5)的关系的图,图17(b)是表示铜-锡-磷的三元系的金属状态的图,是表示本实施方式中的ot固溶体的面积范围和a+013的面积范围的图。图18是表示代表性的填充金属的电极电位的图。Cu(铜)-Sn(锡)系的合金具有图17(a)及(b)所示的金属状态图和机械特性的关系,oc固溶体其Sn(锡)为大约12%的范围。此时的抗拉强度CTB大约为1.8倍,硬度为大约1.6倍,得到通过填充孔穴的改善效果。另一方面,Cu(铜)的ct固溶体由于之前说明的熔析Zn(锌)、Sn(锡)、Si(硅)等贱金属固溶于Cu(铜)的组织中,因此该物质的腐蚀电位如图18所示,外观上成为与纯铜相同水平的电极电位。即,cc固溶体可大幅度改善机械强度且具有与纯铜相等的耐蚀性,尤其在制冷剂压缩机和冷冻装置中,能够减小碳石墨质基材的电极电位和Cu(铜)的cc固溶体的电位差,可大幅度改善伴随腐蚀的可靠性。另夕卜,如表5所示,可用于本实施方式的轴承的青铜[Cu(铜)+811(锡)]、磷青铜[Cu(铜)+311(锡)+P。#)]、磷铜[Cu(铜)+P"#)],可限于与纯铜近似的低水平的脂肪酸浓度。再有,作为增强a固溶体的机械强度的方法,通过将P(磷)以Cu3P的形式固溶或部分析出,可以不损害碳石墨质基材的特性而能够改善机械强度及耐摩擦磨损特性,是本实施方式的一个目的。另夕卜,用于填充实验的代表性的铜合金是JIS(日本工业规格)的BC3、PBC3、BCuP2。另外,若要验证将加强组织的金属填充了1050质量o/。,例如,将后述金属填充前及金属填充后的轴承(参照图20(a)及(b))的每一个质量,从填充后的质量减去填充前的质量而求出金属量,将此用填充后的质量除去即可。在此,规定为10~50质量%的理由是选择了操作性最好的地方的结果,制作超过50质量%的材料及10质量%以下的材料在现状的填充炉中难以实现。而且,若做出10质量%以下,则不仅操作性变差,而且机械强度或摩擦磨损特性大幅度降低。接着,说明将形成Cu(铜)的oc固溶体的铜合金填充到碳石墨质基材中的方法及填充后的材料特性。图19是表示将形成Cu(铜)的a固溶体的合金在真空高压填充装置内熔融,并高压填充碳石墨质基材的孔穴的一例的模式图。图20(a)是从块状的各向同性碳石墨质基材切出的断面为矩形的杆部件的模式图,图20(b)是表示圓柱或圓筒状的各向异性碳石墨质基材的模式图。图21(a)是各向异性碳石墨质基材的金属填充前的显微镜组织图,图21(b)是各向异性碳石墨质基材的金属填充后的显微镜组织图。首先,在此说明将铜合金填充到碳石墨质基材中的真空高压填充装置。如图19所示,真空高压填充装置23在真空容器24内具有金属熔融炉25、吊筐26及升降机27。而且,在吊筐26内固定被填充碳石墨质基材后,真空高压填充装置23内^皮抽成真空而排出气体。然后,以金属熔融炉25内的Cu(铜)的cc固溶体使铜合金加入熔融。而且,在该加热熔融的铜合金的液体中使用升降机27在吊箧26内浸渍被填充碳石墨质基材。接着,从注入口28注入氮气等惰性气体,金属熔融炉25内压力加压到例如10MPa的高压,并保持该高压。其结果,在被填充碳石墨质基材的孔穴部分中,强制地填充了铜合金。作为加压填充的压力,与图8(b)的孔穴分布图对应,例如直径1mm时需要20MPa,在2nm时需要lOMPa。在通常的实际应用中,在lOMPa时空隙填充率为62-90%。在成型压力小且孔穴也大的场合,用lMPa也能填充大约50°/。。之后,使吊筐26上升并冷却到铜合金的固相线以下的温度而完成金属的凝固。然后,将高压气体放出到大气中使真空高压填充装置23内变成常压。在该状态下,金属填充石墨基材从真空高压填充装置23内取出。在这里,在本实施方式中,在将填石墨基材成型为与使用的形状接近的圆筒状后进行铜合金的填充。因此,在最终使用形态的轴承上进行了精加工的碳石墨质基材的内周面和外周面的全周上的铜合金的金属浓度大致均匀。这是因为如下理由。在圆筒状的碳石墨质基材中填充了熔融的铜合金的场合,由于从外周面及内周面填充铜合金,因此内周面及外周面的全周的金属浓度大致均匀。从而,即使在进行了机械精加工的场合,也能得到内周面及外周面的全周的金属浓度大致均匀的最终使用形态的轴承。另一方面,在圓柱状的碳石墨质基材的场合,从外周面向圆柱的中心填充铜合金,因此圓柱体内的铜合金的金属浓度根据从中心到外周面的距离,大致均匀。因此,在利用机械精加工工序,从圆柱体加工成圓筒体的场合,内周面及外周面的全周的金属浓度也大致均匀。另外,即使在金属填充前将圆柱状的碳石墨质基材加工成圓筒体的场合,如上所述,由于从外周面及内周面填充铜合金,因此内周面及外周面的全周的金属浓度也大致均匀。从而即使在进行了加精加工的场合,也能得到内周面及外周面的全周的金属浓度大致均匀的最终使用形态的轴承。用于制冷剂压缩机的轴承,如图20(a)及(b)所示,在例如设定为外径(D19mm、内径①16.0mm、未图示的高度15mm时,由杆部件及圆筒部件制作。在如图20(b)所示的场合,轴承力。工上述圆筒部件而制作成外径①20.5mm、内径①11.5mm、高度25mm。而且,上述尺寸是为了包括夹持部分而在最终形状上加了a的例子。附带说明一下,在图20(a)所示的例子中,经过由杆部件加工成圆柱的工序(参照图5的0-步骤9)、由圆柱加工圆成圆筒的工序(参照图5的O-步骤10)以及对圆柱进行精加工的工序(参照图5的O-步骤IO)做成最终完成尺寸。即,图20(a)中的用单点划线表示的虛线表示最终完成尺寸。若比较图20(a)所示的杆部件和图20(b)所示的圓筒部件,则图20(b)所示的圆筒部件以金属填充比为图20(a)所示的杆部件的1/5,以体积比为2/5,填充金属在碳石墨质基材中的有效面积比为13/60。而且,比较图20(a)所示的杆部件和图20(b)所示的圆筒部件,证实了在浸渍时的热汲出量。填充金属的用量、填充时间、生产能力等上,本实施方式的轴承的制造方法比较优良。接着,使用表6说明填充了金属的碳石墨质基材的机械及物理特性。表6是总结了填充了金属的碳石墨质基材的机械及物理特性的表。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>表6中的现有例3是在表示在表1中的面积空隙率为平均10.86%的各向同性碳基材中填充了青铜(BC3:P含有量0)的材料,面积填充率为7.66%,相当于未填充的面积空隙率为0.86%。而且,面积空隙填充率为90%。以下,说明作为本实施例的碳石墨质基材,在表l中所示的平均面积空隙率为9.07%、圆柱体的各向异性碳石墨质基材中填充了金属的实施例。实施例6是填充了青铜(BC3)的材料,面积填充率为6.49%,面积空隙率为1.31%。而且,面积空隙填充率为83%。实施例7是填充了磷青铜(PBC3:P的含量为0.05~0.5质量%)的材料,面积填充率为4.82%,面积空隙率为2.98%。而且,面积空隙填充率为62%。实施例8是填充了磷铜(BCuP2:P的含量为6.8~7.5质量%)的材料,面积填充率为6.10%,面积空隙率为1.54%。而且,面积空隙填充率为80%。接着,说明作为本实施例的碳石墨质基材,在表l中所示的平均面积空隙率为9.07%、圓筒体的各向异性碳石墨质基材中填充了金属的实施例。实施例9是填充了青铜(BC3)的材料,面积填充率为6.13%,面积空隙率为1.70%。而且,面积空隙填充率为78%。实施例IO是填充了磷青铜(PBC3)的材料,面积填充率为7.40%,面积空隙率为0.98%。而且,面积空隙填充率为88%。实施例11是填充了磷铜(BCuP2)的材料,面积填充率为6.52%,面积空隙率为1.63%。而且,面积空隙填充率为80%。另外,如表6所示可确认到,实施例6~实施例11的弯曲强度、压缩强度、径向挤压强度(径向挤压载荷),与现有例3比较各项目强度差都小(大致±5%),可确保作为轴承基材的目标的弯曲强度50MPa以上、压缩强度180MPa以上。再有,还可以确认到,作为径向才齐压强度(径向挤压载荷),以外径①19mm、内径①16mm、高度14.3mm的圆筒形的试验品可确保18.6MPa(径向挤压载荷150N)以上。图21是在表6中的各向异性碳石墨质基材的实施例7中金属填充前(a)和填充后(b)的显微镜组织图。在图21中,黑的部分表示孔穴,灰色的成片的部分表示碳石墨质基材。而且,表示填充金属前的状态的图21(a)的组织图,表示用表3的实施例2说明的将成型压力设为100%时的各向异性碳石墨200710186836.5说明书第30/48页质基材的B面。而且,表示在金属填充后的图21(b)的组织图,表示用表3的实施例2说明的将成型压力设为100%时的各向异性碳石墨质基材的B面的孔穴部分填充了金属时的显微镜照片。白色部表示填充的金属,黑色部表示未填充部。即,表示在给机械强度和润滑油膜带来障碍的孔穴填充了金属62-90%的状态。如上所述,实施例中的各向异性碳石墨质基材(表6表示的实施例6~实施例ll),由于面积空隙填充率为62-90%,而且在给机械强度和润滑油膜带来障碍的62~90%的孔穴中填充了金属,因此能够改善对机械强度和润滑油的性能。而且,对于机械强度(弯曲强度、压缩强度、径向挤压强度),确认到可满足轴承所需的强度。表7及表8是评价了填充了金属的碳石墨质基材相对制冷剂和冷冻机油的混合物的热化学稳定性的表格。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表7及表8所示的试验条件是基于以JISK2211(冷冻机油)规定的屏蔽管测试的条件。即,将包含水分100ppm的冷冻才几油(酯油)5mL、制冷剂(R410A)0.5g以及预先制作成可放入玻璃管中的大小(纵3mmx横4mmx长度50mm)的碳石墨质基材封入到玻璃管中,实施了设想为制冷剂压缩机中的轴承的使用环境的150°Cx40天期间的加热试验。然后,评价与加热试验后的热化学稳定性有关的可靠性。表7中的实施例12是填充了磷青铜(PBC3)的各向异性碳石墨质基材,实施例13是填充了磷铜(BCuP2)的各向异性碳石墨质基材。然后,在室温状态及-40。C的环境中放置了4小时,并在该状态下在加热试验的前后进行了如下各试验,即,通过目视进行外观确认的溶质物的析出性试验、确认通过制冷剂等使冷冻机油化学分解时的生成物的酸性物质量的总酸值试验,以及将存在于冷冻机油中的游离脂肪酸量用气体色谱法进行分析的脂肪酸试验。其结果,确认到在加热试验的前后在所有的试验结果上没有明显误差。这与现有例4(填充了青铜(BC3)的各向同性碳石墨质基材)相同。而且,在使用实施例12、13的碳石墨质基材的弯曲试验中,也确认到在加热试验前后没有明显误差。通过以上试验,确认到将实施例中的碳石墨质基材作为轴承的原材料使用是没有问题的。另外,将各向异性金属填充碳基材(纵3mmx横4mmx长度50mm)、HFC制冷剂R134a、R407C、R404A或烃(HC)制冷剂R600a、R290(0.5g)的一种、以及包含水分100ppm或500ppm的冷冻机油(酯油)5mL封入到玻璃管中,实施了设想为制冷剂压缩机中的轴承的使用环境的150°Cx40天期间的加热试验。然后,将评价了与加热试验后的热化学稳定性有关的可靠性的结果表示在表8中。在表8中,实施例14-实施例27表示将填充了记载于填充金属的栏中的金属的各向异性碳石墨质基材、记载于制冷剂的栏中的制冷剂、果中,色相的变化、外观析出物的有无、弯曲强度、总酸值在加热试验后都没发现异常,从而确认到作为轴承可以实际应用。另外,在以与表7及表8所示的评价相同的时间进行的冷冻机油中的金属的分析中,Cu(铜)、Sn(锡)、P(磷)为检测限度以下(〈O.Olppm),确认到良好的耐蚀性。这表明,没有由包含于冷冻才几油中的水分量的差(100ppm、500pmm)引起的明显误差,在任何一种水分量中都表示相同的耐蚀性。总结以上内容,本实施方式的碳石墨质基材在以R410A为代表的HFC系制冷剂(R134a、R404A、R407C等)、以酯系冷冻机油和P、600a,R290为代表的HC制冷剂、以及矿物油(MO)的化学稳定性中,具有实用性高的可靠性。然后,将C02制冷剂(R744)、PAG系冷冻机油(水分150ppm)和填充金属碳石墨质基材的试验片放入到金属制压力容器中,评价了在制冷剂压缩机的使用环境下的热化学稳定性有关的可靠性。而且,此时使用的C02制冷剂的量为40g,冷冻机油的量为40mL,试验是150°Cx40天期间的加热试验。在该试验中,在色相、弯曲强度、总酸酯等的试验项目中与之前说明的空白比较也没有发现异常。另外,外观确认的目视试验不能在上述金属容器中进行,所以在上述硬质玻璃管中封入试验后的冷冻机油和制冷剂(R134a),目视判定熔析的物质。在这里,确认到在室温和-40。C时没有析出物。另外,明确了氨制冷剂与铜的反应性高,因此外观及低温析出性差而没有实用性。以下,参照图22~图25说明填充了上述金属的碳石墨质基材的设想空调机及冷冻装置等的制冷剂压缩机的使用环境的摩擦磨损特性。图22是是表示摩擦磨损试验片的配置的图。图23是进行使用了作为气体制冷剂的R410A的摩擦磨损试验,将用该试验测定到的磨损量以现有例和实施例进行比较的图。图24是进行使用了作为气体制冷剂的R410A的摩擦磨损试验,将用该试验测定到的平均摩擦系数以现有例和实施例进行比较的图。图25是进行使用了作为气体制冷剂的C02的摩擦磨损试验,将用该试验测定到的磨损量以现有例和实施例进行比较的图。如图22所示,摩擦磨损试验片由固定片29和可动片30构成。而且,固定片29设想为轴承,可动片30设想为轴(Hv450以上的钢例如SCM415的渗碳淬火,表面精度Rz-1.2Mm以下)。另外,在使用固定片29和可动片30进行评价试验时,设想制冷剂压缩机的运转环境,固定片29及可动片30形成为可在制冷剂的高压环境下进行摩擦磨损评价试验的形状及大小。将上述固定片29及可动片30的评价试验的试验条件表示在表9中。表9冷冻^几油没有制冷剂R410A环境温度rc]20~30环境压力[MPa]0.5表面压力[MPa]9.8速度[m/sj1.2时间[h]2该试验条件作为在设想物润滑油状态的边界润滑运转下的苛刻的加速试验条件。即,该试验条件,在试验表面压力相当于轴承表面压力,且试验速度相当于轴的圓周速度的制冷剂压缩机的运转条件中,成为制冷剂在压缩机内躺卧并储存在底部,并且在快速起动等时润滑油不会到达轴和轴承部的条件。接着,如图23所示可知,在实施例28~34的各向异性碳石墨的圓筒及圆柱基材中,填充了青铜(BC)、磷青铜(PBC)、磷铜(BCuP)的材料,在任何情况下与现有例5的在各向同性碳石墨质基材中填充了青铜(BC)的材料比较,磨损量改善到大约1/2。另外,在实施例33及34的各向同性碳石墨质基材的块状成型体中填充了磷青铜(PBC)、磷铜(BCuP)的材料中,也确认到与现有例5的在各向同性碳石墨质基材中填充了青铜(BC)的材料比较,其磨损量低。这是含有石岸(Cu3P)的铜合金的配合效果。即,现有例5虽然是同样的各向异性碳石墨材料,但是由于没有放入磷,因此相对于在轴承磨损量为6ym/2h,实施例33为5,1ym/2h。而且,实施例34为3.4jum/2h。从而可知,在实施例33、34中与现有例5、6比较也改善了磨损量。再有,现有例6其之前所述的石墨结晶度为86%(实施例28~34的石墨结晶度是15~50%)比较大,且机械强度低,所以与实施例28~34出现磨损量的差。然后,如图24所示,与现有例5的在各向同性碳石墨质基材中填充了青铜(BC)的材料比较,在各向同性碳石墨质基材中填充了磷青铜(PBC)的实施例34、填充了磷铜(BCuP)的实施例33、在各向异性碳石墨质基材的圆筒成型体中填充的青铜(BC)的实施例32、填充了磷青铜(PBC)的实施例31、填充了磷铜(BCuP)的实施例30、在各向异性碳石墨质基材的圓柱成型体中填充了青铜(BC)的实施例29、以及填充了磷青铜(PBC)的实施例28,摩擦系数与填充金属的P(磷)含量成比例变小。从而可知,由于放入P(磷),Cu(铜)的a固溶体填充在碳石墨质基材的网眼状孔穴中而使材料强度提高,具有降低摩擦系数的效果。接着,如图25所示,在使用了作为气体制冷剂的C02的摩擦磨损试验中,现有例的各向同性碳石墨质基材其磨损量为2jiim/h以下。实施例的各向异性碳石墨质基材的磨损量也是2jam/h以下。另外,在各向同性碳石墨质基材中填充了青铜的材料(熔渗品),与在各向异性碳石墨质基材中填充了青铜的材料(熔渗品)大致相同,磨损量异常增大。若作为该摩擦磨损试验的条件的试验表面压力为20MPa,则在摩擦面上制冷剂与填充金属之间产生摩擦化学反应而推进磨损,所以该场合无填充的单独基材比较优良。从而知道,关于COs制冷剂中的磨损,基材、填充品都没有各向同性、各向异性的明显误差,可用于实际应用。接着,参照适当附图等说明以实施例的各向异性碳石墨质基材作为固定片29(参照图22),并改变试验表面压力进行了磨损试验的试验结果。图26是表示在515MPa的范围内改变试-验表面压力,并在作为气体制冷剂的R410A中进行了磨损试验的结果的图。而且,作为本发明作为对象的制冷剂,如上所述可举出R134a、R410A、R407C、R404A等,构成元素为C(碳)、F(氟)、H(氢),在环境下的涉及摩擦化学反应的腐蚀磨损,在本试验中以作为制冷剂使用的R410A为代表。另外,作为本实施方式作为对象的冷冻机油,如上所述,可举出POE(酯油)、PVE(醚油)等,而在本试验中作为冷冻机油使用了POE。在上述气体中磨损试验(参照图23、图24)中,在作为气体制冷剂的R410A中,以一定的速度1.2m/s、试验表面压力9.8MPa进行,在这里,在上述气体中磨损试验的成为前后的5MPa和15MPa下进行了气体中磨损试验。其他的条件如表IO设定。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>另外,在耐载荷试马全中,在制冷剂R410A和多元醇酯系冷冻机油(VG68)的混合润滑油中浸渍试验片,试验表面压力在1.898MPa的范围内连续增加压力。而且,在试-睑表面压力成为98MPa(Max压力)时结束耐载荷试马会并测定了磨损量。其他条件如表10记载。如图26所示,在现有例7中,若试验表面压力9.8MPa成为试验表面压力15MPa,则磨损急剧上升而到达16jum/h。另外,在现有例8中,试验表面压力9.8MPa时的磨损量为12inm/h的材料,在试验表面压力15MPa时磨损量上升至20jam/h。在实施例35中,试验表面压力9.8MPa时的磨损量为2jim/h以下的材料,在试马全表面压力15MPa时磨损量成为14jum/h。另外,在实施例36中,试验表面压力9.8MPa时的磨损量为2jam/h以下料,在试验表面压力15MPa时磨损量成为3.7ym/h而变成实施例35的1/3以下。图27是表示将表面压力改变为1.8~98MPa,并设想在制冷剂及冷冻机油的混合液中的混合润滑而进行了磨损试验的结果的图,图27(a)是测定了各向同性碳石墨(块)的表面压力和摩擦系数的关系的图,图27(b)是测定了各向异性碳石墨(圆筒)的表面压力和摩擦系数的关系的图。图28(a)及(b)是表示填充了金属的实施例的各向异性碳石墨的表面压力和摩擦系数的关系的图,图28(c)是表示填充了金属的现有的各向同性碳石墨的表面压力和摩擦系数的关系的图。图29是表示图28(a)的试验结果中的轴、轴承的磨损量比较试验结果的图。图27(a)表示各向同性碳石墨质基材的耐载荷性,如图27(a)所示,在该磨损试验中,从试验表面压力23MPa开始摩擦系数急剧上升,产生摩擦面的破坏并在试验表面压力60MPa时试验片自身断裂。图27(b)表示各向异性碳石墨质基材的耐载荷性,如图27(b)所示,在该磨损试验中,在试-睑载荷75MPa时试验片自身断裂。在该图27(b)的磨损试验中,显示出与各向同性碳石墨质基材同样的特性。图28(a)、(b)及(c)表示在各向异性碳石墨质基材中填充了金属的场合的耐载荷性,如图28(a)、(b)及(c)所示,在该磨损试验中,各向异性碳石墨+磷青铜、各向异性碳石墨+磷铜、以及各向同性碳石墨+青铜,其摩擦系数都在大致O.l以下推移。而且,在该磨损试验中,明白了由于油膜面的存在而使耐载荷性飞跃性地提高。图29是表示图28(a)的试验结束时的磨损量的代表例的图,如图29所示,现有例9其固定片的磨损量为80jum/2h,可动片的磨损量为1.5nm/2h,现有例IO其固定片的磨损量为352um/2h,可动片的磨损量为3.2jam/2h。另外,实施例37其固定片的磨损量为5jLim/2h,且可动片的磨损量为1.2pm/2h。实施例38其固定片的磨损量为13pm/2h,且可动片的磨损量为2.5lim/2h。根据以上试验结果确认到,在制冷剂压缩机的苛刻的运转条件下的混合润滑状态及边界润滑状态下,在各向异性碳石墨质基材中填充的青铜(BC)及磷青铜(PBC)的材料特别优良。总结以上内容,在碳石墨质基材的圆柱或圆筒等的成型体的B面上在原料粒子的间隙的部分中填充包含P(磷)的Cu(铜)的a固溶体,该部分机械强度高,例如青铜(BC)为Hvl17,磷青铜(PBC)为Hvl28,磷铜(BCuP)为Hvl05,认为由这些包围硬且脆的碳石墨质基材(Hvl46211)而加强了碳石墨质基材。接着,说明将具有以上试验结果的实施例品装入到冷冻装置等的R410A制冷剂压缩机中,而且封入多量的制冷剂并进行了根据变换器起动的高速间歇运转的压缩机极限耐力试验时的试验结果。在试验结果中,现有品(各向同性碳石墨块成型基材+青铜(BC)填充)及实施例(各向异性碳石墨圆筒形基材+磷青铜(PBC)填充),在轴及轴承的各摩擦面上几乎没有发现滑动的痕迹,在磨损量及油的恶化等方面显示了良好的结果。同样在冰箱中,使用往复式压缩机在R600a和矿物油的组合以及R134a和酯油的组合中进行长期可靠性评价的结果,没发现异常。另外在热水器中,使用涡旋式压缩机在R744和PAG油的组合中进行长期可靠性评价的结果,没发现异常。换言之,在通常的使用状态下,实施例的轴承满足以往有实际成果的冷冻装置或压缩机的运转条件,而且可以用如上所述的试验来确认具有比现有品更优良的特性。接着,为了明确在通常的低载荷区域中轴承特性,参照图30(a)及(b),将改变了融解了具有如图16(c)所示的特性的储存在制冷剂压缩机内的制冷剂的冷冻机油在规定的温度下的粘度(n)、轴和轴承的试验表面压力(P)、以及圆周速度(V)时的相对索末菲尔德(Sommerfeld)数的摩擦系数的关系(Stribeck曲线),以现有的碳石墨质基材和实施例的碳石墨质基材的比较进行说明。图30(a)是表示各向异性碳石墨质基材的Stribeck曲线的图,图30(b)是表示各向同性-炭石墨质基材的Stribeck曲线的图。在求出上述Stribeck曲线的本试验中,在40'C、制冷剂(R410A)、冷冻机油(酯油)的混合实用环境中(粘度ii:26x10'3Pas),求出的试验载荷为lMPa、2MPa、3MPa时的Stribeck曲线。从图30(a)及(b)可知,在lMPa的低的试验载荷的场合,各向异性碳石墨质基材的nV/P比各向同性碳石墨质基材优良。这是因为,基材的平均空隙率,各向同性为10.86%,各向异性为9.07%(参照图8),接着,参照图31(a)及(b),将改变了融解了具有如图16(c)所示的特性的储存在制冷剂压缩机内的制冷剂的冷冻机油在规定的温度下的粘度(n)、轴的轴承的试验表面压力(P)、以及圆周速度(V)时的索末菲数和摩擦系数的关系(Stribeck曲线),以现有的碳石墨质基材和实施例的碳石墨质基材的比较进行说明。图31(a)是表示现有的各向同性碳石墨质基材的Stribeck曲线的图,图31(b)是表示现有的各向同性碳石墨质基材+青铜(BC)的金属填充各向同性碳石墨质基材的Stribeck曲线的图。求出上述Stribeck曲线的本试验,设想将以上述现有的各向同性碳石墨质基材或现有的金属填充各向同性碳石墨质基材形成的轴承和轴,与代表HFC制冷剂和冷冻机油的R410A的规定量一起封入的情况进行。此时,设想如下情况进行,即冷冻机油的温度限定为40°C、6(TC及80。C,试验表面压力限定为lMPa、2MPa及3MPa,圓周速度限定在0.012m/s~1.2m/s的范围内,制冷剂压缩才几内的实用粘度限定在(n)9.5xlO'3Pas~26xl(T3Pas的范围。而且,在该试验中,使用了图22所示的固定片29和可动片30。评^h求出的各Stribeck曲线的结果如下。如图31(a)所示,各向同性碳石墨质基材若riV/P成为IO[(Pam/s)/(GPa)]以下,则摩擦系数急剧增大,单独使用该材料在高试验表面压力、低速、低粘>1的环境条件下由轴承的摩擦引起的机械损失大。这希望使用1!V/P为IO[(Pasm/s)/(GPa)]以上。如图31(b)所示,金属填充各向同性碳石墨质基材与图31(a)同样,最好使用tiV/P为1.2[(Pa.sm/s)/(GPa)]以上。图32(a)涉及实施例,是表示各向异性碳石墨质基材+磷青铜(PBC)的金属填充各向异性碳石墨质基材的Stribeck曲线的图。如图32(a)所示,该金属填充各向异性碳石墨质基材在轴载荷为lMPa及2MPa时tiV/P为0.9[(Pa.sm/s)/(GPa)]并维持低摩擦区域,成为所谓流体润滑状态而能够降低轴及轴承的机械损失。从而,初期跑合性及润滑油膜保持性优良,可足以承受低粘度、低速旋转(例如1000rpm)高载荷下的使用。图32(b)是表示在求出图32(a)的Stribeck曲线的试验条件中,将温度60。C变更为80°C,并将粘度14xl(T3Pa.s变更为粘度9.5xl(T3Pa.s的场合求出的Stribeck曲线的图。从这些图31(b)、图32(a)及(b)的测定结果可知,制冷剂和冷冻^W由共存的工作流体的润滑条件,最好是轴及轴承的索末菲数的至少ti(粘度或粘性系数)V(圓周速度)/P(载荷)为0.8[(Pa's'm/s)/(GPa)]以上,在本试^^中确认到轴承机械损失小。而且可知,制冷剂和冷冻机油共存的工作流体的润滑条件的轴及轴承的索末菲数的平均表面压力(轴载荷)至少在0.15~20MPa的范围内,轴承的磨损量小。若是具有根据以上结果制作的轴承的制冷剂压缩机,则轴承的摩擦所引起的机械损失变小,且磨损量也减少。因此,根据该轴承,制冷剂压缩机的声音和振动减小,而且根据非直线性的压缩机室的密封性变好,可防止容积效率(nV)的降低。其结果,根据该轴承,可得到省电及可确保可靠性的制冷剂压缩机及冷冻装置。图33是对碳石墨质基材的Stribeck曲线进行模式化的图。如图33所示,金属的填充品与无填充品比较,在nV/P相同的场合其摩擦系数显著改善,尤其可形成摩擦系数低的流体润滑区域。另夕卜,作为本实施方式的实际机器的冷冻机装置,例如可举出家庭及商业用空调机、水箱、除湿器、热水器、洗涤干燥机、陈列拒、冷冻机构、汽车用性。附带说明一下,在这些实际机器上的可靠性评价如下进行。例如,在冰箱中,在往复式制冷剂压缩机的轴承及活塞上,使用了在本实施方式的各向异性碳石墨质基材中填充了磷青铜(PBC)的材料。而且,该往复式制冷剂压缩机具有铸铁制的液压缸、铸铁制的轴及低合金钢制的活塞销。然后,在该水箱中,在这种往复式制冷剂压缩^L中封入作为制冷剂的"R134a"200g和作为冷冻机油的多元醇酯259g,以40。C的恒室温实施了寿命试验。另外,对于将作为制冷剂的"R600a"100g和作为冷冻机油的矿物油234g封入到往复式制冷剂压缩机中的冰箱,也进行了同样的寿命试验。其结果,在任何一种冰箱中,都发挥了良好的冷冻能力,并且在轴、轴承及液压缸等滑动部件上未发现异常的损伤,确认到这些水箱维持了高可靠性。另夕卜,例如在家庭用空调机中,在涡旋式制冷剂压缩机的旋转轴承及主轴承上,使用了本实施方式中的在各向异性碳石墨质基材中填充了磷青铜(PBC)的材料。而且,在该涡旋式制冷剂压缩机中,使用了渗碳淬火钢调质的轴。而且,在该家庭用空调机中,进行了在这种涡旋式制冷剂压缩机中封入了作为制冷剂的"R410A"1450g和作为冷冻机油的多元醇酯407g,并在吸入压力1.03MPa及排出压力3.19MPa的设定条件下进行了供暖运转时的寿命试验。其结果,该家庭用空调机发挥了良好的供冷气能力及供暖能力,并且轴、轴承等滑动部件的磨损损伤极小,确认到该家庭用空调机以实用上无障碍的水平维持了可靠性。各向异性碳石墨质基材中填充了磷青铜(PBC)的材料的家庭用空调机进行了寿命试验。而且,该回转式制冷剂压缩机具有铸铁制的轴及铸铁制的辊子。在这种回转式制冷剂压缩机中封入作为制冷剂的"R41OA"1450g和作为冷冻机油的多元醇酯407g,进行了在吸入压力1.03MPa及排出压力3.19MPa的设定条件下进行了冷气运转时的寿命试验。其结果,该家庭用空调机其轴、辊子等滑动部件的磨损损伤小,确认到该家庭用空调机以实用上无障碍的水平维持了可靠性。另外,例如在热泵式热水器中,在涡旋式制冷剂压缩;f几的旋转轴承及主轴承上,使用了本实施方式中的在各向异性碳石墨质基材中填充了磷青铜(PBC)的材料。而且,在该涡旋式制冷剂压缩机中,使用了渗碳淬火钢调质的轴。然后,在该热泵式热水器中,在这种涡;5走式制冷剂压缩^L中封入作为制冷剂的"C02"1150g和作为冷冻^/L油的聚二醇油500g,进行了大约80。C的热水连续进行的装入试验。其结果,该热泵式热水器发挥了良好的沸腾能力,并且在轴、轴承等滑动部件上未发现异常的磨损,运转时也没发现声音、振动等的产生。如上所述,在具有以质量换算对于冷冻机油1将制冷剂以0.2以上的比例封入的制冷剂压缩机的冷冻装置中,在本实施方式中的在各向异性碳石墨质基材中填充了磷青铜(PBC)的轴承等滑动部件与轴等对方部件之间,未发现由摩擦磨损引起的异常的损伤,确认到可维持充分的制冷剂压缩机的性能。本实施方式的冷冻装置R1、R2(以下,简称为"冷冻装置"),由于具有以上说明的结构,因此具有如下效果。即,作为用于冷冻装置的制冷剂压缩机SC、RC(以下,简称为"制冷剂压缩机")的滑动部件的轴承2c、4a、15(以下,简称为"轴承")上,使用了固定碳90~99质量%的各向异性碳石墨质基材。该各向异性碳石墨质基材的细孔,显微镜的面积空隙率为15%以下。而且,在该细孔的除了闭孔以外的一半以上的开孔中,填充有含有磷的铜的固溶体。在这种冷冻装置中,在作为制冷剂使用了卤代烃系制冷剂、烃系制冷剂、自然系制冷剂等的场合,未填充金属的碳石墨质基材(面积空隙率15%以下)的混合润滑中的耐载荷性,在20MPa时摩擦系数急剧上升。其另一方面,将含有P(磷)的Cu(铜)的固溶体填充到各向异性碳石墨质基材中的材料直到98MPa其摩擦系数变小,所以可以构成烧伤发热小且可靠性高的制冷剂压缩机及冷冻装置。另外,在各向异性碳石墨质基材中填充的Cu(铜)的组成是Sn(锡)5~15%、P(磷)0.1-0.5%、剩余部分为Cu(铜)。即,含有固溶Cii3P的P(磷)0,1~0.5%的Cu(铜)-5~15%Sn(锡)的合金,形成oc固溶体或分散Cu3P的组织。其结果,轴承其硬度变为Hvl28且机械强度及耐摩擦磨损性改善。即,通过提高制冷剂压缩机的耐力,冷冻装置其性能及可靠性提高。另外,在冷冻装置中,填充在各向异性碳石墨质基材中的Cu(铜)固溶体,也可以是P(磷)0.01~8.0%、剩余部分为Cu(铜)。该轴承由于成为Cu3P和Cu(铜)的固溶体、及将Cu3P分散在Cu(铜)Cu3P中的组织,所以硬度变成Hvl05且机械强度及耐摩擦磨损性改善。即,通过提高制冷剂压缩机的耐力,冷冻装置其性能及可靠性提高。另夕卜,冷冻装置由于作为冷冻机油使用从矿物油、多元醇酯(POE(PolyolEster))油、聚二醇(PAG(PolyalkyleneGlycol))油、聚乙烯醚(PVE)油、聚a烯烃(PAO(PolyAlphaOlefins))油及石更质烷基苯(HAB(HardAlkylbenzene)油中选择的至少一种,所以包含于轴承中的熔析到制冷剂及冷冻机油中的物质极少。从而,制冷剂压缩机可防止在其制冷剂配管中析出熔析的物质而堵塞的情况。另外,冷冻装置由于制冷剂相对使用的冷冻机油1质量份的封入比率为0.2质量^f分以上,所以冰箱为油1:制冷剂0.5-1的封入比率,空调机为油1:制冷剂1~5等的封入比率,即使在供暖运转时成为制冷剂偏置于制冷剂压缩机的底部的所谓躺卧状态,也可以对应快速开始。即,在通过变换器快速开始的场合所产生的边界润滑中,也能确保轴承载荷稳定至9.8MPa的轴承性能,成为高性能、高可靠性的冷冻装置。另外,冷冻装置由于其制冷剂压缩^L的运转模式为等速或变速,所以即使运转模式处于在快速开始条件下制冷剂压缩机的轴的转数为0-8000转/分的反复运转中,也具有足以承受的性能,成为高可靠性、高性能的装置。而且,冷冻装置由于运转中的制冷剂或油中的水分浓度为11000ppm,所以对于商业用空调机中水分为500-1000ppm、家庭用空调机中水分为50~500ppm、水箱中水分为150ppm的使用环境,轴承其化学稳定性优良,冷冻机油的损伤和轴承的机械强度的变化极小,所以成为具有高可靠性的制冷剂压缩机的装置。另外,由于做成压缩机构为往复式、回转式、涡旋式、摇摆式、螺旋式,且使用轴承、辊子、叶轮、活塞等滑动部品(滑动部件)的制冷剂压缩机,所以耐摩擦磨损性和机械物理性能优良,通过作为滑动部品使用可提供高可靠性的制冷剂压缩机及冷冻装置。另外,冷冻装置由于使用的制冷剂压缩机的温度为150。C以下,所以在E种的120°C、B种的13(TC及短时间的加速试验的15(TC的运转条件下,装入轴承的制冷剂压缩机具有稳定的性能和可靠性,成为耐高温环境优良的装置。而且,冷冻装置由于作为制冷剂使用R410A、R404A、R407C、R134a及用化学式CF3l表示的氟代碘代烃系制冷剂等卣代烃系制冷剂、R600a、R290等烃系制冷剂、以及R744等自然系制冷剂,所以包含于轴承中的熔析到制冷剂及冷冻机油中的物质极少。从而,制冷剂压缩机可防止在其制冷剂配管中析出熔析的物质而堵塞的情况。另外,冷冻装置由于在制冷剂和冷冻机油共存的工作流体的润滑条件中,轴及轴承的索末菲数的平均表面压力(轴承表面压力)为至少0.15-20MPa,所以摩擦系数小且轴承的机械损失也少,而且磨损量也减少,因此声音和振动也变小。而且,该冷冻装置根据非直线性的压缩机室的密封性变好,可防止容积效率的下降。其结果,冷冻装置可省电且确保可靠性。另外,轴承是使用了将含有碳石墨质骨料及结合剂的混捏物成型为与使用的形状接近的形状的成型物经烧成而得到的碳石墨质基材的径向挤压强度为18.6MPa以上的轴承,上述碳石墨质基材包括固定碳卯~99质量%、灰分0.5~10质量%、以及挥发部分1质量%,根据X射线衍射的石墨结晶度为15~50%,石墨结晶的取向以用公式(1)表示的各向异性比为1.2以上,所以,烧成后的组成和特性变得明确,成为耐磨性优良的部件。而且,实施方式中的轴承满足规定的径向挤压强度,且磨损量也降低到现有的1/1.5-1/3,所以不仅能最低限度地抑制振动、噪音的发生,而且能最低限度地抑制由摩擦粉引起的供油流路堵塞及由制品循环的摩擦粉引起的堵塞。另外,实施方式中的轴承由于是使用了弯曲强度50MPa以上、压缩强度180MPa以上的碳石墨质基材的轴承,所以除了得到上述效果之外,通过规定弯曲强度、压缩强度,可防止轴的异常磨损的发生。其结果,实施方式中的轴承成为可靠性高的部件。另外,实施方式中的轴承由于上述混捏物还包含无机填充剂,并且该无机填充剂是包含从Si、Fe、Mg、Al及Ca中选择的至少一种的氧化物的材料,而且上述无机填充剂的烧成物的莫氏硬度为3以下,所以除了得到上述效果之外,还可以进一步改善高载荷时的耐磨性。即,可以防止由于硬度低而以轴的载荷损伤轴承,或者相反由于硬度高而使轴擦伤磨损的情况。而且,实施方式中的轴承由于以氧化物换算含有0.5~10质量%的无机填充剂,所以除了得到上述效果之外,通过适当地配合无机物质,可改善高载荷时的耐磨性。即,不存在对于Fe系的轴承,由于轴承部件过软或过硬而刮削轴的情况。另外,实施方式中的轴承由于碳石墨质基材其显微镜的面积空隙率为平均15%以下,所以除了得到上述效果之外,轴承的磨损量降低,且碳石墨质粒子之间的结合强度提高,所以机械特性提高。另外,实施方式中的轴承,由于使用了R410A、R404A、R407C、R134a、CF3l等卣代烃系制冷剂、R600a、R290等烃系制冷剂、R744、R717等自然系制冷剂,而且作为冷冻4几油4吏用了矿物油、POE油、PAG油、PVE油、PAO油、HAB油等冷冻机油,并且在这些冷冻机油及制冷剂中熔析的物质为1%以下,在絮凝物方面不析出析出物,所以除了得到上述效果之外,在使用环境下,结合剂等碳化未反应物在低温时不会从轴承熔析、析出。而且,实施方式中的轴承在高温时机械强度不会降低且抑制冷冻机油和制冷剂的化学变化。如图24所示,在R410A气体制冷剂环境中的边界润滑条件下,P(磷)含量越多越可以减小摩擦系数。在本实施方式中,由于使用填充了铜ot固溶体的碳石墨质基材成型轴7义,该铜oc固溶体含有0.05~7.5质量%的磷铜或磷,因此得到能提供摩擦系数小、且摩擦损失少的轴承的优良的效果。另外,本实施方式使用金属填充前的结晶度为15~50%的碳石墨质基材成型轴承。如图IO及图11所示,在结晶度为15~50%的范围时,石墨的矩阵的面积率适当地被抑制,而且磨损量变少。从而,得到可提供耐磨性等机械强度优良的轴承的优良效果。另外,在本实施方式中,着眼于Cu(铜)的a固溶体在外观上显示与Cu(铜)相同的电极电位,使用以CU3P的形式含有半金属的P(磷),且提高机械特性和耐蚀性,并且使用提高了耐摩擦磨损性的碳石墨质基材成型轴承。从而,得到可提供耐磨性优良的轴承的优良效果。而且,在本实施方式中,做成将在含有磷铜或P(磷)的Cu(铜)的ot固溶体中分散析出Cu3P而使其组织强化成硬度为HvlOO以上的合金,在上述碳石墨质基材中填充20-70质量%的冷冻机的制冷剂压缩机用轴承,所以,填充金属流动性良好且容易浸透到孔穴中,并且不会产生与碳质的反应生成物(金属间化合物),使用提高了耐摩擦磨损性的碳石墨质基材来成型轴承。从而,得到可提供耐磨性优良的轴承的优良效果。另外,在本实施方式中,含有磷铜或P(磷)的Cu(铜)的oc固溶体,且P(磷)的含量为0.05~7.5质量%的填充前的碳石墨质基材,做成根据X射线衍射的石墨结晶度为15-50的冷冻机的制冷剂压缩机用轴承,所以能够得到操作性不差且机械特性、耐蚀性及耐摩擦磨损性优良的冷冻机的制冷剂压缩片几用轴岸义。再有,在本实施方式中,在进行轴承的同时复合成型后,使用烧成而得到的碳石墨质基材来加工成轴承,因此加工量少也可以,可缩短加工所需的时间,并且作为切屑废弃的量也减少,因此得到可降低制造成本的优良效果。本实施方式的轴承的制造方法如下,将含有碳石墨质骨料及结合剂的混捏物用作为上下方向的单轴压力机的粉末成型机压缩成型为圆筒状或圆柱状,将得到的成型物烧成后的碳石墨质基材的根据X射线延伸的石墨结晶度为做成15~50%,且将径向才齐压强度做成18.6MPa以上。若详细说明,则将混合混容积填充到圓筒成型4莫具中,利用上冲头和下冲头均匀地传递成型压力,使在原料粒子之间产生的孔穴变得小且致密地进行压粉成型。对该未固化成型体(以模具粉末成型工序形成的成型体),施加适当的温度和时间进行焦炭化、烧成,并进行石墨化反应的生产管理,^f吏石墨结晶化率包含在15~50质量%,从而提供一种本实施例的各向异性碳石墨质基材所完成的轴承。而且,由于径向挤压强度为18.6MPa以上,因此是可提供足以满足实用强度的轴承的制造方法。另外,是一种混捏物还包括无机填充物的轴承的制造方法。从而,除了得到上述效果之外,可进一步改善高载荷时的耐磨性。即,是一种可提供能够防止由于轴的载荷而损伤轴承,或者轴被擦伤而磨损的情况的轴承的制造方法。而且,是碳石墨质基材其弯曲强度为50MPa以上,且压缩强度为180MPa以上的轴承的制造方法。从而,碳石墨质基材通过较小地管理原料粒子之间的烧结结合和空隙分布,改善基材特性,从而是一种可提供金属填充后的弯曲强度和压缩强度为规定值以上的轴承的制造方法。另外,是碳石墨质基材为圓筒状,且在该碳石墨质基材中填充金属熔融体,而且通过机械精加工工序,使内周面及外周面的全周的金属浓度变得大致均匀的轴承的制造方法。从而,在真空填充装置内导入圆筒状的碳石墨质基材,在进行真空排气后,将填充金属以超过液相线的温度进行熔融,在浸渍后变成高压并填充到孔穴部中,然后提升并冷却至固相线温度以下的温度之后,返回常压并取出,该制造方法由于从轴承的内外周的填充距离短且均匀地作用,因此是一种可提供轴承内外周面为稳定的组织且可确保18.6MPa以上的径向挤压强度的轴承的制造方法。另外,是碳石墨质基材为圓柱状,且将该碳石墨质基材的中心挖通而形成为圓筒状,然后在得到的圆筒状的碳石墨质基材中填充金属熔融体,再通过机械精加工使内周面及外周面的全周的金属浓度变得大致均匀的轴承的制造方法。从而,在真空填充装置内导入圆筒状的碳石墨质基材,在进行真空排气后,将填充金属以超过液相线的温度进行熔融,在浸渍后变成高压并填充到孔穴部中,然后l是升并冷却至固相线温度以下的温度之后,返回常压并取出,该制造方法由于从轴承的内外周的填充距离短且均匀地作用,因此是一种可提供轴承内外周面为稳定的组织且可确保18.6MPa以上的径向挤压强度的轴承的制造方法。另外,是在用显微镜求出的面积空隙率为15%以下的上述碳石墨质基材中,以120MPa的压力高压浸透金属熔融体的轴承的制造方法。从而,碳石墨质基材的孔穴分布率为大约115jam的范围,根据填充金属的表面张力与碳石墨质基材的接触角,可推算出对于孔穴直径约ljam浸透压力为20MPa以上,且对于约2|um同样需要lOMPa以上的高压,是一种可提供至少得到孔穴的50%以上的面积空隙填充率的轴承的制造方法。由此,改善了作为轴承的油膜保持性,很难引起边界润滑。另外,是用于冷冻机的制冷剂压缩机用的轴承,且在提取溶剂R141b中熔析的物质为1质量%的轴承的制造方法。从而,原料的焦炭化以固定碳为99质量%以上,填充时不使用助熔剂等,在机械加工时不使用加工液,因此在熔析制冷剂R141b试验中,可进行使从轴承部件向熔析制冷剂的熔析物质为1质量%以下的制造管理。而且,是一种可提供伴随熔析的制冷剂配管障碍极少的轴承的制造方法。用于本实施方式的制冷剂压缩机所具有的碳石墨质轴承上的碳石墨质基材,通过显微镜观察求出的面积空隙率为15%以下,因可确保强度。而且,固定碳包含90~99质量%,剩余部分为灰分,因此不存在未分解原料,能够防止强度的下降。再有,由于填充了含有磷的铜或铜合金,因此可减小摩擦系数。如上所述,在本实施方式中,具有可提供具有机械强度优良的碳石墨质轴承的制冷剂压缩机的优良效果。另外,在本实施方式的制冷剂压缩机所具有的碳石墨质轴承中,由于用ti.V/P表示的索末菲数为0.8[(Pa.sm/s)/(GPa)]以上,因此得到可减少轴承的机械损失的优良效果。而且,作为本实施方式的制冷剂压缩机所具有的碳石墨质轴承的相对部件的轴部件,其硬度为Hv450以上,因此得到如下优良效果,即相对于轴承的碳石墨部Hvl46211、填充金属Hvl05128,摩擦系数小且滑动面温度抑制得较低,而且能够使轴的磨损和烧伤极小。另外,本实施方式的制冷剂压缩机所具有的石友石墨质轴承,由于使用了径向挤压强度18.6MPa以上、压缩强度180MPa以上的-友石墨质基材,因此,得到对于铸铁或铁系烧结材料的机架,通过相当的压入载荷,可以切实地固定轴承的优良效果。若用实施例说明,则上述轴承部品对于由铁系烧结材料构成的机架的内侧以压入紧固余量50~150inm进4亍压入。而此时的压入载荷为1.5~3kN。这样做成的轴承的连结力以拔去力确保了1.5~3.7kN。用实际机器试验确认了若处于该状态,则在150。C的高温使用下确保足够的连结强度。另外,由于啦文成作为HFC制冷剂使用R410A、R134a、R404A,作为烃制冷剂使用R600a、R290,作为自然制冷剂使用R744、R717的任意一种的制冷剂压缩才几,以及使用由多元醇酯油、矿物油、聚二醇油、聚乙烯醚油、聚a烯烃油及硬质烷基苯油的至少一种成分构成的冷冻机油的制冷剂压缩机,所以,得到在轴承中循环的在制冷剂和冷冻机油的混合物中熔析的物质极少,而且析出对制冷剂配管的影响(例如,堵塞等)极小的优良效果。另外,由于将包含于冷冻机油中的水分的比例设为11000ppm,所以得到化学稳定性优良,且轴承的腐蚀和损伤、碳石墨酯基材的机械强度的变化极小的优良效果。另外,由于做成混合制冷剂和冷冻机油的润滑油的润滑条件在用ti(粘度或粘性系数)v(圆周速度)/p(载荷)表示的索末菲数(nv/p)在o.8~50[(Pa■sm/s)/(GPa)]的范围内的制冷剂压缩才几,所以得到摩擦磨损特性优良,且轴的机械损失小、可减小轴承的磨损量,并且可减小声音、振动的优良的效果。而且,得到能够将容积效率以高水准长期维持的优良效果。另夕卜,填充金属之前的碳石墨质基材,微观上硬且脆,碳石墨层由于机械加工和与轴的推力作用而产生切口或裂紋,因此在该孔穴部分填充了金属。其结果,如表3所示的碳石墨质基材的特性值及表6所示的填充前碳石墨质基材那样,例如在填充金属之前的碳石墨质基材的弯曲强度为75MPa,而通过填充金属上升至110~124MPa。而且,可以将径向挤压强度从21.8MPa(以径向挤压载荷为175N)改善到3UMPa(250N)-33.3MPa(268N),可满足制冷剂压缩机的机械加工、压入组装、实际机器运转所需的必要条件。另外,在通过显微镜观察求出的面积空隙率成为15%地进行开口的孔穴中填充金属,从而提高耐磨性。即,由于在孔穴中填充金属而使孔穴的连通的部分消失,因此如图32(b)所示出现设想轴颈轴承的Stribeck曲线上的低摩擦系数的流体润滑区域,可减少轴及轴承的机械损失。即,如图31(a)所示,在索末菲数的nV/P为1时,对于未填充金属的碳石墨质基材的摩擦系数为0.15,填充了青铜(BC)的各向异性碳石墨质基材的摩擦系数下降到0.05,填充了磷青铜(PBC)的各向异性碳石墨质基材的摩擦系数下降到0.02,表示稳定的流体润滑状态。而且,在riV/P为l以下时,在混合了制冷剂和冷冻机油的状态下,在制冷剂R410A气体中,轴与轴承的磨损特性,可以将未填充金属的碳石墨质基材的磨损量5.9|am/h改善到填充了金属的各向异性碳石墨质基材的磨损量4jjm/h以下。如上所述,在本实施方式中得到可提供耐磨性优良的轴承的优良效果。另夕卜,铜合金的a固溶体的范围例如图17(a)所示,在铜合金中的Sn(锡)为0~12%的范围时,与单独铜的特性比较,抗拉强度CJB和硬度HB增大,可改善机械强度。另一方面,耐蚀性若用外观上的单极电位进行说明,则成为如图8所示的那样,若电位表示大约20mV以下的大致一定的值,因此可保持与特别贵的具有电化学特性的碳石墨质的电位差较小。而且,与表3、表4所示的碳石墨质基材的适合性评价试验同样,在含有极少量的水分的冷冻机油中浸渍金属填充碳石墨质基材,在封入了各种制冷剂的屏蔽管测试或压力容器测试中,评价了实用环境中的影响的结果如表7、表8所示。在作为HFC制冷剂的R410A、R407C、R134a、R404A与冷冻机油的组合,作为HC制冷剂的R600a、R290与冷冻机油的组合,以及C02制冷剂的R744与冷冻机油的组合中,本实施方式的在碳石墨质基材中填充了磷青铜或磷铜的碳石墨质基材,其外观、低温析出性、总酸值及弯曲强度的变化率小,处于实用上没有问题的水平。权利要求1.一种冷冻装置,其特征在于,作为制冷剂压缩机的滑动部件使用了碳石墨质基材,该碳石墨质基材其固定碳为90~99质量%,用显微镜求出的细孔的面积空隙率为15%以下,在除了上述细孔的闭孔以外的一半以上的开孔中,填充了含有磷的铜的固溶体。2.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于,上述碳石墨质基材为各向异性碳石墨质基材。3.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于,上述铜的固溶体的组成如下锡为5~15质量%,磷为0.1~0.5质量0/。,剩余部分为铜。4.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于,上述铜的固溶体的组成如下磷为0.01~8.0质量%,剩余部分为铜。5.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于,所使用的冷冻机油是从矿物油、多元醇酯油、聚二醇油、聚乙烯醚油、聚oc烯烃油以及硬质烷基苯油中选择的至少一种。6.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于,所使用的制冷剂是从卣代烃系制冷剂、烃系制冷剂以及自然系制冷剂中选择的至少一种。7.根据权利要求6所述的冷冻装置,其特征在于,上述卣代烃系制冷剂是从R410A、R404A、R407C、R134a及用化学式CF3I表示的氟代碘代烃系制冷剂中选择的至少一种。8.根据权利要求6所述的冷冻装置,其特征在于,上述烃系制冷剂是R600a及/或R290。9.根据权利要求6所述的冷冻装置,其特征在于,上述自然系制冷剂是R744。10.根据权利要求l所述的冷冻装置,其特征在于,制冷剂相对于所使用的冷冻机油l质量份的封入比例为0.2质量份以上,上述制冷剂压缩机的运转模式为等速或变速。11.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于,制冷剂或冷冻机油中的水分浓度为1~1000ppm。12.根据权利要求l所述的冷冻装置,其特征在于,所使用的制冷剂和冷冻机油共存的工作流体的润滑条件中,作为索末菲数的平均表面压力的轴承对轴的轴承表面压力至少是0.15~20MPa:全文摘要本发明提供一种冷冻装置,其具备具有耐磨性良好且能够缩短加工所需的时间及降低制造成本的轴承的制冷剂压缩机。本发明的冷冻装置(R1),作为制冷剂压缩机(SR)的滑动部件的轴承(2c、4a)使用固定碳为90~99质量%的碳石墨质基材,并且上述碳石墨质基材的用显微镜求出的细孔的面积空隙率为15%以下,在除了上述细孔的闭孔以外的一半以上的开孔中,填充了含有磷的铜的固熔体。文档编号F16C33/16GK101187397SQ20071018683公开日2008年5月28日申请日期2007年11月22日优先权日2006年11月24日发明者丰田纯二,大岛健一,小仓浩昭,山中敏昭,饭塚董,马场升,高安博申请人:东洋炭素株式会社;日立空调·家用电器株式会社
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