[发明专利]使用了碳系滑动部件的轴承或密封件

说明书

技术领域

本发明涉及适合使用于泵、涡轮机、压缩机、鼓风机等旋 转机械的、应用了碳系滑动部件的轴承或密封件，以及具备有这些轴 承或密封件的旋转机械，尤其涉及使用了处理液为纯水的碳系滑动部 件的纯水处理用的轴承或密封件或应用了它们的旋转机械。 背景技术

将水作为润滑液处理的泵等旋转机械的轴承及轴密封件 广泛使用有硅系陶瓷即碳化硅(SiC)、氮化硅(Si₃N₄)等。这些陶瓷 在水中润滑下的滑动中，在滑动面容易形成凝胶状的氢氧化物或水合 物的膜，该效果带来低摩擦、耐磨损性优异。 在屏蔽电动机泵的径向轴承、止推轴承中，广泛实行的是旋转侧、 固定侧都用SiC构成的结构。另外，众所周知，在泵的密封部件中， 用SiC构成旋转侧，用碳质成形体构成固定侧，或同时用SiC构成两 者。 专利文献1：(日本)特开2006-275286号公报

一般而言，自来水的电阻为0.001～0.1MΩcm，在这种环 境中，在使用硅系陶瓷的情况下显示优异的摩擦磨损特性。 但是，将电阻为1MΩcm以上的纯水作为处理液时，水中含有的 Si浓度小，因此，Si系氢氧化物或Si系水合物向水中的溶解速度变大， 硅系陶瓷腐蚀持续进行。因此，轴承、密封部的表面粗糙且超过水膜 限度，由此，发生滑动面的直接接触而磨损，与自来水的情况相比， 在极端地短时间内旋转扭矩上升而不能使用。 另外，理论纯水时的电阻为18.25MΩcm，这以上的值不存在。 发明内容

本发明的目的在于，提供一种耐久性优异的以纯水作为润 滑液的轴承或密封件。 本发明的另一目的在于，提供一种轴承或密封件，在构成轴承或 密封件的部件中使用陶瓷，并且，在其部件的滑动面形成类金刚石碳 膜或多晶金刚石膜，由此，提高耐磨损性。 本发明的另一目的在于，提供一种使用了这种轴承或密封件的旋 转机械。

根据本发明的第一方面，提供一种轴承或密封件，具有可 动部件和静止部件，将电阻为1～18.25MΩcm的纯水作为润滑液，其 特征在于，在所述可动部件及所述静止部件的至少一个部件的滑动面 上形成类金刚石碳膜。 本发明第一方面所述的轴承或密封件中，优选所述类金刚石碳膜 维氏硬度Hv为1000～8000，膜的厚度为1μm以上5μm以下。之所 以将膜厚设定为1μm以上，是因为比1μm薄时，膜中存在的针孔贯 通到母材的可能性提高，纯水有可能侵入针孔并侵蚀母材，之所以将 膜厚设定为5μm以下是因为比5μm厚时，膜中的残留应力增高，膜 容易剥离。所述类金刚石碳膜的厚度更优选1μm以上3μm以下。 本发明第一方面所述的轴承或密封件，优选在氮化硅或碳化硅的 部件上覆盖类金刚石碳膜。其理由为，氮化硅为硬质，碳化硅为硬质， 热传导性良好。另外，也可以在不锈钢部件上覆盖类金刚石碳膜。这 是因为不锈钢耐蚀性优异。 另外，本发明第一方面所述的轴承或密封件中，优选所述类金刚 石碳膜形成于可动部件及静止部件的一个部件上，且将另一个部件作 为碳质成形体。其理由为，碳质成形体具有自身润滑性。