球形环密封件的制作方法_3

文档序号:8476526阅读:来源:国知局
I秒至10秒,以产生裂解气。处于石墨层之间的缝隙通过气体压力而膨胀,以形成膨胀石墨颗粒(膨胀率:240倍至300倍)。将这些膨胀石墨颗粒馈送到调节至所需辊隙的双辊设备,并进行辊压成形,由此,制成具有所需厚度的膨胀石墨板。该膨胀石墨板用作耐热材料I。
[0037]<关于耐热材料II和III〉
在搅动上述酸化处理的石墨粉末的同时,将作为磷酸的浓度为84%的正磷酸水溶液以及磷酸盐的浓度为50%的磷酸二氢铝的例如水溶液中的至少一个用甲醇进行稀释得到一种溶液,通过喷溅使该溶液与酸化处理的石墨粉末复合,并均匀地搅拌而制备具有湿润度的混合物。将具有湿润度的该混合物在干燥熔炉内保持在120°C的温度下干燥2小时。然后,将该混合物在950°C至1200°C的温度中加热(膨胀)处理I秒至10秒,以产生裂解气。处于石墨层之间的缝隙通过气体压力而膨胀,以形成膨胀石墨颗粒(膨胀率:240倍至300倍)。在该膨胀处理中,消除磷酸二氢铝的结构式中的水,且磷酸经受脱水反应而产生五氧化二磷。将这些膨胀石墨颗粒馈送到调节至所需辊隙的双辊设备,并进行辊压成形,由此,制成具有所需厚度的膨胀石墨板。这些膨胀石墨板用作耐热材料II和III。
[0038]五氧化二磷或磷酸二氢铝被包含在这样制造的耐热材料II内,同时,五氧化二磷或磷酸二氢铝被包含在耐热材料III内。包含有五氧化二磷和磷酸二氢铝的膨胀石墨允许在例如500°C或超过500°C的高温范围下使用,因为改进了膨胀石墨本身的耐热性并赋予其氧化抑制作用。
[0039]这里,作为可用的磷酸来说,除了正磷酸之外,还可例举出偏磷酸、聚磷酸、聚偏磷酸(polymetaphosphoric acid)等。此外,作为磷酸盐,除了磷酸二氢销之外,还可例举出磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸氢二铝等。
[0040]较佳地使用密度为1.0Mg/m3至1.15Mg/m3左右且厚度为0.3mm至0.6mm左右的板材作为耐热板材料。
[0041]〈关于加强构件〉
可以将金属丝网用作加强构件,该金属丝网通过编结或编织一个或多个细金属丝而形成,所述细金属丝包括:作为铁基金属丝,由诸如奥氏体不锈钢SUS304、SUS310S和SUS316、铁素体不锈钢SUS430制成的不锈钢丝,或铁丝(JIS-G-3532)或镀锌钢丝(JIS-G-3547);或作为铜丝,由铜镲合金(cupro-nickel)丝、铜镲锌合金(镲银)丝、黄铜丝或铍铜合金丝制成的金属丝构件。
[0042]直径为0.28mm至0.32mm左右的细金属丝被用作形成金属丝网的细金属丝。关于由该直径的细金属丝形成的球形环基底件网的金属丝网的网眼尺寸(见示出编结金属丝网的图7),适合使用长为4至6_、宽为3至5_或左右的网眼尺寸,而关于用于外层的金属丝网的网眼尺寸(参见图7),适合使用长为2.5至3.5mm且宽为1.5至5mm或左右的网眼尺寸。
[0043]<关于固体润滑剂>
该实施例中的固体润滑剂由包含70至85重量%的六方氮化硼(此后简称为‘h-BN’)、0.1至10重量%的氧化硼、以及5至20重量%水合氧化铝的润滑组合物,或另包含相对于该润滑组合物100份重量的不超过200份重量、较佳地50至150份重量比例的聚四氟乙烯树脂(此后称为PTFE)粉末的润滑组合物构成。
[0044]前述固体润滑剂包含氧化硼,该氧化硼通过包含在氮化硼内而得到六方氮化硼的固有润滑性,并有助于降低尤其在高温区域的摩擦;但该固体润滑剂也可不包含氧化硼而构成。即使在这种情况下,各组分中的水合氧化铝也通过改进固体润滑剂到耐热材料表面的粘着性而呈现对形成牢固覆层的影响,并通过促进六方氮化硼的板晶体层之间的滑动而得到六方氮化硼的润滑性的作用。
[0045]在制造过程中,该固体润滑剂以水性分散体的形式使用,在该水性分散体中,h-BN粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶中,在氧化铝溶胶中水合氧化铝颗粒被分散地包含在含有酸的作为分散体介质的水中,其氢离子浓度(PH)为2至3,该水性分散体分散地包含作为固体含量的30至50质量%的润滑组合物,其中包含70至85重量%的h-BN粉末、0.1至10重量%的氧化硼、以及5至20质量%的水合氧化铝。此外,水性分散体可以是这样的水性分散体:其中分散地包含作为固体含量的30至50重量%的润滑组合物,该润滑组合物包含70至85重量%的h-BN粉末、0.1至10重量%的氧化硼、以及5至20质量%的水合氧化铝,以及包含相对于该润滑组合物100份重量的不超过200份重量、较佳地50至150份重量比例的PTFE。优选地,用以形成水性分散体的h-BN、氧化硼和PTFE是尽可能细的粉末,并且合适地,使用平均颗粒尺寸小于10 μm、更优选地小于0.5 μπι的细粉末作为这些粉末。
[0046]在水性分散体中,用作氧化铝溶胶的分散介质的水中所包含的酸作为稳定氧化铝溶胶的抗絮凝剂起作用。可以使用诸如盐酸、硝酸、硫酸和酰胺硫酸等无机酸,但是特别地,硝酸是优选的。
[0047]在水性分散体中用以形成氧化铝溶胶的水合氧化铝是一种由合成式Α1203.ηΗ20(在此合成式中,0〈η〈3)表示的化合物。在该化合式中,η通常是大于O (零)并小于3的数字,优选地为0.5至2,更优选地为0.7至1.5左右。作为水合氧化铝,可以使用诸如勃姆石(Al2O3.H2O)和水铝石(Al2O3.H2O)等一水氧化铝(氢氧化铝)、如三水铝矿(Al2O3.3H20)和三羟铝石(Al2O3.3H20)等三水氧化铝、假勃姆石等。
[0048]接下来,参照附图,将说明由上述组成材料构成的球形环状密封件35的生产方法。
[0049](第一过程)如图5所示,通过用直径为0.28至0.32mm的细金属丝编结成圆筒形,使其网眼尺寸为4至6mm左右长且3至5mm左右宽(见图7),从而形成中空圆筒形的编结金属丝网1,将该金属丝网I穿过辊轮2与3之间,由此制造出预定宽度为D的带形金属丝网4。然后通过将带形金属丝网4切割成预定长度L来制备加固件5。
[0050](第二过程)如图6所示,制备耐热材料(由膨胀石墨或包括磷酸和磷酸盐中的至少一个的膨胀石墨组成的板)6,其宽度d相对于加固件5的宽度D为从1.1OXD至2.10XD,长度I相对于加固件5的长度L为从1.30XL至2.70XL,密度从I至1.15Mg/m3,且厚度为从0.3至0.6mm。
[0051](第三过程)如下制备重叠组件12,在重叠组件12中,膨胀石墨板6和加固件5彼此叠置:为了确保耐热材料6至少在大直径侧环形端面31上完全暴露,大直径侧环形端面31是球形环密封件35中的局部凸出球形表面30 (参见图2)的一轴向端侧上的环形端面,如图8所示,使耐热材料6从加固件5的一宽度方向端7沿宽度方向突出最多0.1至0.8XD,该宽度方向端7用作局部凸出球形表面30的大直径侧环形端面31。此外,耐热材料6从端部7沿宽度方向的伸出量为δ 1,耐热材料6从加固件5的另一宽度方向端部8沿宽度方向的伸出量为S 2,使δ?大于δ 2,另一宽度方向端部8用作局部凸出球形表面30的小直径侧环形端面32。此外,耐热材料6做成从加固件5的一纵向端9沿纵向方向最大伸出0.3XL至1.7XL,而加固件5的另一纵向端10和耐热材料6的对应于该端10的纵向端11做成彼此大致一致。
[0052](第四过程)如图9所示,将重叠组件12卷绕起来,使耐热材料6置于内侧,使得耐热材料6多卷绕一匝,由此形成管形基底件13,其中,耐热材料6暴露在内周侧和外周侧上。就耐热材料6来说,预先制备相对于加固件5的长度L为1.30XL至2.70XL的长度I的一个耐热材料6,以使管状底部构件13内的耐热材料6的缠绕圈数大于加固件5的缠绕圈数。在管状底部构件13中,如图10所示,在其一个宽向端侧上的耐热材料6从加固件5的一个端部7沿宽度方向伸出δ 1,并且在其另一宽向端侧上的耐热材料6从加固件5的另一个端部8沿宽度方向伸出δ2。
[0053](第五过程)分开制备诸如图11所示的另一耐热材料6,该另一耐热材料6类似于上述耐热材料6,但具有比加固件5的宽度D小的宽度d,其具有的长度I的尺寸能够围绕管状基底件13缠绕一圈。
[0054](第六过程)制备如下水性分散体:这样的水性分散体,其中h-BN粉末和氧化硼粉末分散地包含在氧化铝溶胶中,在氧化铝溶胶中水合氧化铝颗粒分散地包含在含有硝酸作为抗絮凝剂的水中,其氢离子浓度(PH)为2至3,该水性分散体分散地包含作为固体含量的30至50质量%的润滑组合物,其包含70至85重量%的h-BN、0.1至10重量%的氧化硼、以及5至2
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