[发明专利]陶瓷滑动轴承

说明书

公开了用于滑动轴承的陶瓷滑动配合体，所述滑动配合体至少部分，优选完全由陶瓷泡沫制成。该陶瓷滑动配合体包含至少一个滑动面，滑动配合体可在其上运动，其中所述滑动面至少部分，优选完全由陶瓷泡沫构成。

本发明涉及陶瓷多孔部件作为滑动配合体A与贴着滑动配合体A运动的优选陶瓷滑动配合体B结合的用途。本发明优选涉及滑动配合体在医学技术领域中的用途。

烧结轴承在现有技术中已知为一种形式的滑动轴承，其中轴承壳体由烧结的多孔金属构成。用润滑剂，如油填充孔隙。由于多孔性，可储存大量润滑剂。由烧结金属制成的轴承因此至少部分代表自润滑轴承。例如使用烧结青铜或烧结铁作为烧结金属。

在烧结空气轴承中，滑动轴承的多孔材料确保空气的均匀分布。其优点是运转安静和低磨损。但是，这类轴承具有高的死体积。由于孔隙率没有均匀分布在该材料上，空气不均匀地从轴承流出。目前使用的多孔陶瓷轴承的重点是在高温应用、干运转应用或对定位具有高精度要求的应用上。

JP2008150233公开了由陶瓷材料制成的多孔滑动配合体，可将润滑剂或滑动剂引入其孔隙中。陶瓷材料在这种情况下由氧化锆构成。

Durazo-Cardenas等（Proc. IMechE第224卷的部分J: J. EngineeringTribology (2010)第81-89页）展示由陶瓷材料制成的流体静力滑动轴承，该陶瓷材料借助淀粉固结（SC）法制成。为此，将氧化铝粉末与淀粉颗粒和水混合并浇注到模具中。在大约70℃的温度下，淀粉通过吸水而溶胀并由此使该物料凝固。在烧结条件下，淀粉颗粒燃烧并在陶瓷中留下孔隙。与由烧结铁制成的类似滑动轴承相比，可实现更高的静态刚度和更高的扭转刚度。因此，流体静压更好地分布并可改进流体动力效应。

一般而言，各种方法和工艺已知用于制造多孔结构。这些包括例如基于泥浆的方法，其中通过具有决定结构的有机孔隙率增强剂或化学成分的陶瓷泥浆在部件上制造陶瓷多孔结构或制造整个多孔部件。陶瓷泥浆被理解为包含液体介质、陶瓷原料粉末和任选附加添加剂的悬浮体。

具有多孔部件或由其构成的传统制造的陶瓷部件的问题在于，无金属的多孔结构通常只有低稳定性并且例如难以在手术中加工。在通过已知方法制成的多孔结构的情况下，例如用于临时固定陶瓷部件的螺丝或钉子的引入可造成多孔结构或整个植入物的灾难性破坏。

来自现有技术的具有硬-硬配合的滑动轴承表现出优异的磨损强度和耐磨性。但是，当滑动轴承的几何结构与弹性模量一起生成和增强可听频率时，形成噪音。

本发明的目的因此是提供由至少2个滑动配合体形成的陶瓷滑动轴承，它们没有现有技术的缺点并显著降低，优选完全避免形成噪音。

通过根据滑动配合体A实现本发明。滑动配合体A至少部分，优选完全由陶瓷泡沫构成并具有至少一个滑动面，其至少部分由发泡陶瓷材料形成。滑动配合体B旨在贴着这一滑动面运动。

该滑动轴承由贴着多孔滑动配合体A运动的滑动配合体B和滑动配合体A构成。在一个实施方案中，这两个滑动配合体由陶瓷材料制成。在一个优选实施方案中，滑动配合体B由实心陶瓷材料制成。在另一实施方案中，滑动配合体B也至少部分多孔，并优选也至少部分由陶瓷泡沫制成。

发泡陶瓷部件在本发明的意义上是部分，优选完全由陶瓷泡沫构成的由陶瓷制成的部件。该陶瓷泡沫由具有显著含量的孔隙（基于体积计通常20至95%）的陶瓷全材料（Vollmaterial）构成，这些孔隙可以隔离（闭孔性）和/或孔隙网络（开孔性）的形式存在。

术语陶瓷是指无机非金属烧结材料。陶瓷优选选自烧结金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。

多孔是指具有孔的泡沫状或海绵状多孔材料，其中孔隙可含有空气。由于孔隙中包含的空气/液体，多孔物质是非均质的。可透是指对某些物质而言可透的物质。