W确定所添加的合适量的硬质材料。应当指出 的是，可略去硬质材料的添加。
[0046] 覆盖层的厚度优选为1到20μm，更优选为2到10μm。层的厚度被认为不仅影响 固体润滑剂的颗粒的取向，而且影响轴承基材的附着强度、层内强度、导热系数等。
[0047] 应当指出的是，根据本发明的滑动构件的应用不限于轴承。例如，本发明还可应用 于活塞裙。例如，活塞裙可由诸如AC8A、AC9B(为侣合金铸件）等的高娃侣合金（对应于合 金层）形成。为了改进活塞的耐磨性，裙还可涂覆有包含粘结剂树脂和固体润滑剂的覆盖 层。在运种情况下，气缸对应于配合轴。 W4引 2、制造方法
[0049] 用于制造根据实施方式的轴承的方法包括W下步骤：
[0050] (a)制备包含固体润滑剂（石墨）和粘结剂树脂的覆盖前体；
[0051] 化）形成轴承基材；
[0052] (C)将覆盖前体施加到轴承基材上； 阳〇5引 （d)使覆盖前体干燥拟及
[0054] (e)赔烧覆盖前体。
[0055]在制备覆盖前体的步骤（a)中，对使固体润滑剂与粘结剂树脂混合的方法没有特 别的限制，并且可W使用已知方法。例如，石墨和粘结剂树脂被装载到捏合机中，并且在0. 1 到2m/s剪切速率的条件下进行混合，由此制备出覆盖前体。
[0056] 为了制备覆盖前体，粘结剂树脂可能不相容，但从实际应用的观点看，优选的是， 粘结剂树脂是至少部分相容的。可通过在施加高剪切的同时执行机械共混来实现相容性。
[0057] 在步骤化）中，例如，金属背衬和轴承合金层被压焊，W形成轴承基材。此外，轴承 基材被加工成预定的形状，诸如圆柱形状或半圆柱形状。
[005引在步骤（c)中，当将覆盖前体（涂层）施加到轴承基材上时，优选的是使用稀释 剂，W允许固体润滑剂和粘结剂树脂均匀地分散。虽然对稀释剂没有特别的限制，但是例 如可使用N-甲基化咯烧酬（NMP)。而且，例如，稀释剂相对于固体含量的混合比可为30体 积％到70体积％。
[0059] 当将覆盖前体膜施加并形成到轴承合金层上时，使用诸如涂层移印、丝网印刷、空 气喷涂、无气喷涂、静电涂覆、翻滚、挤压方法、漉方法等已知方法。而且，关于所有的膜形成 方法，如果膜厚度不足，则可W执行多次重涂，而非增加覆盖层在稀释剂中的浓度。
[0060] 在步骤（d)中，通过使覆盖前体干燥而除去稀释剂。并未特别限制诸如干燥时间、 干燥溫度等条件，只要稀释剂可W被干燥即可，但优选地，覆盖前体在大气中在50到150°C 下干燥5分钟到30小时。更优选地，干燥时间为5到30分钟。
[0061] 步骤（e)中的赔烧可W提供使其中形成有覆盖层的轴承。具体地，例如，轴承基材 在步骤（d)之后的溫度W5到15Γ/分钟的溫度上升率逐渐增加至赔烧溫度，然后轴承基 材在大气中在150到300°C下赔烧0. 2到1. 5小时。 W创 示例
[0063] 3、示例
[0064] 在各种条件下生产并评估滑动构件的测试件。与发动机油的接触角度、摩擦系数 和启动力矩用作评估项目。 W65] 3-1、测试件的生产
[0066] AL. 2mm的钢板（SPCC(JIS))用作金属背衬，而厚度为0. 3mm的侣基合金 (A^89. 5%、Sn-7. 0%、Si-2. 0%、Cu-1.0%、Cr-0. 5% )用作衬里层（轴承合金）。通过将 运些金属结合到一起而制出双金属，并且用作基材。
[0067] 具有各种调整成分的覆盖前体的涂层通过漉方法施加到衬里层的表面。在施加期 间，NMP用作稀释剂。每种覆盖前体与稀释剂之比设定为50:50(重量比）。在施加之后， 在100°C下执行干燥15分钟或900分钟。然后，溫度W10°C/分钟的溫度上升率增加至 180°C，并且在大气中执行赔烧1小时。由此，生产出滑动构件。应当指出的是，所得到的覆 盖层的厚度为6μm。
[0068] 为了计算石墨化程度，使用X射线衍射狂RD)来测量平均面间距。测量条件如下：
[0069] 目标：化 W70] 过滤物：Ni
[0071]管电压：30kV阳0巧时间常数：1秒 [0073] 扫略速度：2。/分钟 W74] 发散狭缝：Γ 阳〇7引 接收狭缝：0. 3mm
[0076] 关于石墨的粒径，执行粒径分布测量。应当指出的是，用作其它固体润滑剂和 硬质材料的化合物平均粒径如下：MoS2:2μL?;WS2:2μL?;ΡΤ阳：2μL?;A1203:0. 5μL?;SiC: 0. 5μηι;Fe3P:0. 5μηι;W及AIN:0. 5μηι。通过与石墨粒径相同的方法测量所有运些平均粒 径。 阳077] 3-2、接触角度的测量
[007引在W下条件下使用Kyowa Interface Science有限公司所制造的DM-501自动接 触角度计执行与发动机油的接触角度。W下面运样的方式执行测量：将1μL的发动机油滴 到测试件上，在滴后一分钟，通过Θ /2方法测量25°C下的接触角度。测量五次接触角度，并 且算术平均值用作接触角度。应当指出的是，EMG Marketing Godo Kaisha制造的TFF M0 SN OW-20 JWS3070A用作发动机油。
[0079] 3-3、摩擦系数的测量
[0080] 为了测量摩擦系数，使用平板形测试件和球-板测试仪（TaihoKogyo有限公司制 造，Bowden型粘滑测试仪）。直径为8mm的高碳铭轴承钢（SUJ2)球用作配合材料。测试件 进行往复运动，在9. 8N载荷下使配合材料压靠测试件。根据载荷传感器检测的摩擦力来计 算摩擦系数。平均滑动速度为3mm/秒，滑动宽度为9mm，并且单个行程期间的检测值的平 均值用作摩擦系数。滑动次数设定为往复100次，测试时间设定为800秒，摩擦系数的最后 二十个值的平均值用于比较和评估。应当指出的是，在无润滑状态下执行测量。
[0081] 3-4、启动力矩的测量 阳0間化inkoEngineering有限公司制造的旋转载荷测试仪用于测量启动力矩。该测试 仪由两组附接至壳体的测试轴承部W及用球轴承连接到轴的载荷施加壳体构成，并且配合 轴经由扭矩计连接到驱动马达。油经由轴承的油孔从壳体馈送至测试部。与测量接触角度 所用的发动机油相同的油用作润滑油。送油溫度设定为30°C。操作模式设定为启动-停 止，并且在20秒的单个周期内，执行加速（1. 7m/s)到7(K)rpm的轴旋转速度W及W下恒速 操作持续10秒，执行减速和停止持续10多秒。连续施加2000N(1.2MPa)载荷。周期数设 定为180周期，而测试时间设定为1小时。在测量启动力矩时，测量在启动期间发生的扭矩 峰值；然而，因为扭矩在测试的早期阶段显著变化，所W最后二十个周期用作目标，并且运 二十个周期的测量值的平均值用于比较和评估。
[0083] 表1示出了实验示例1至17的测试件特性。表2示出了运些测试件的评估结果。
[0084]表1 阳0化]
[0088] 在（实验示例1至12的）测试件中，石墨化程度为90%W上的石墨用作固体润滑 剂，显示出比PTFE、WS2或MoSz用作固体润滑剂的测试件（实验示例13W及15至17)更低 的启动力矩。当与使用石墨化程度小于90%的石墨的测试件（实验示例14)比较时，使用 石墨化程度为90%W上的石墨的测试件（实验示例1至12)显示出更低的启动力矩，由此 表现出降低启动力矩的更好效果。
[0089] 而且，石墨用作固体润滑剂的测试件（实验示例1至12W及14)显示出比未使用 石墨的测试件（实验示例13W及15至17)更小的与发动机油的接触角度，由此表现出改 进亲油性的趋势。也就是说，已发现，使用石墨可W提供W下效果：甚至当重复启动/停止 周期时也保留发动机油持续延长的时间周期。
[0090] 在实验示例16与实验示例17之间进行比较，两者中MoSz均用作固体润滑剂，显示 出，出于改进耐磨性的目的而添加硬质材料致使启动力矩增加。然而，即使添加硬质材料， 石墨用作固体润滑剂的测试件（实验示例1至3、5至7、9W及11)也实现了降低启动力矩 的效果。因此，石墨化程度为90%W上的石墨用作固体润滑剂可W实现改进耐磨性和降低 启动力矩两种效果。
[0091] 本实施方式设及具有覆盖层的滑动构件，所述覆盖层包含石墨化程度为90%W上 的石墨作为固体润滑剂。根据本实施方式，启动力矩可W降低，此外，还可W改进保留油膜 的能力W及耐磨性。例如，根据本实施方式的滑动构件可用作配备有使发动机频繁启动和 停止的启动停止系统的发动机的滑动构件。
【主权项】
1. 一种滑动构件，该滑动构件包括： 合金层，所述合金层由具有预定形状的合金形成； 粘结剂树脂，所述粘结剂树脂在所述合金层的内周表面上形成覆盖层，所述内周表面 抵靠配合构件滑动；以及 石墨，所述石墨被作为固体润滑剂包含在所述覆盖层中并且具有90%以上的石墨化程 度。2. 根据权利要求1所述的滑动构件，其中，所述石墨具有3μπι以下的平均粒径。3. 根据权利要求1或2所述的滑动构件，其中，所述石墨在所述覆盖层中的含量为30 体积％到70体积％。4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的滑动构件，其中，所述覆盖层进一步包含硬质 材料。5. 根据权利要求4所述的滑动构件，其中，所述硬质材料包括SiC、Α1 203、TiN、Α1Ν、 Cr02、Si3N4、ZrOjPFe3P中的至少一种。6. 根据权利要求1至5中的任一项所述的滑动构件，其中，所述粘结剂树脂包括聚酰 胺-酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚缩醛树脂、聚醚醚酮 树脂、聚苯硫醚树脂和环氧树脂中的至少一种。7. 根据权利要求1至6中的任一项所述的滑动构件，其中，所述固体润滑剂进一步包括 MoS2、聚四氟乙稀、石墨化程度小于90%的石墨、WS2、h-ΒΝ和Sb203中的至少一种。
【专利摘要】一种滑动构件包括：合金层，所述合金层由具有预定形状的合金形成；粘结剂树脂，所述粘结剂树脂在所述合金层的内周表面上形成覆盖层，所述内周表面与配合构件滑动接触；以及石墨，所述石墨被作为固体润滑剂包含在所述覆盖层中并且具有90％以上的石墨化程度。
【IPC分类】F16C33/12, F16C33/10, F16C9/02, F16C33/16
【公开号】CN105308339
【申请号】CN201480025756
【发明人】千年俊之, 神谷周
【申请人】大丰工业株式会社
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年2月19日
【公告号】EP2995827A1, US20160076587, WO2014181562A1