[發明專利]陶瓷的表面處理方法以及陶瓷制品

有效

• 申請號: 201810749536.1
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN109251061B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 間瀬恵二;石橋正三;近藤祐介
• 申請（專利權）人: 株式會社不二制作所
• 主分類號: C04B41/91
• 分類號: C04B41/91
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 梁興龍;曹正建

本發明提供了一種能夠使用比較簡單的方法以低成本提高陶瓷表面的滑動性的表面處理方法。通過在0.01MPa～0.7MPa的噴射壓力下，將具有1μm～20μm的中值直徑d50(對應于根據JIS R 6001(1987)的“累計高度50％點處的粒徑”)的基本上球形的噴射粒子與壓縮氣體一起噴射而在處理區域的表面上形成凹坑，所述處理區域的表面是待進行表面處理的陶瓷表面的一部分，從而實現最快衰減自相關長度(Sal)(ISO 25178)不小于10的值。所述凹坑形成為具有其中水平費雷特直徑(lx)與垂直費雷特直徑(ly)之間的比值(lx/ly)為0.7～1.43的平面圖輪廓。因此，無論使用或不使用潤滑劑，都可以獲得具有改善的滑動性的陶瓷表面。

技術領域

本發明涉及陶瓷的表面處理方法以及經過表面處理的陶瓷制品。更具體地，本發明涉及一種能夠實現改善的滑動性、防止對陶瓷表面的磨損和粘附、改善脫模性等的表面處理方法，還涉及經過表面處理方法的陶瓷制品。

注意，本發明的陶瓷表面一般包括由陶瓷制成的表面，不僅包括具有陶瓷基材的陶瓷制品的表面，而且包括粘附到由陶瓷以外的材料制成的制品的表面或粘附到其上的陶瓷涂層的表面等的陶瓷襯底的表面。陶瓷制品一般是表面的至少一部分由陶瓷制成的制品，并且包括乃至其基材都完全由陶瓷制成的制品，還包括由陶瓷以外的基材制成的具有陶瓷襯底粘附到其上的表面或涂覆有陶瓷的表面的制品。

背景技術

陶瓷具有高硬度，并且還具有優異的耐熱性、耐磨性等。這意味著陶瓷被用作各種制品的材料，并且還被用作與其他構件(如，滑動部件)接觸的制品的襯底材料、涂層材料等。

然而，即使陶瓷具有高硬度以及優異的耐熱性和耐磨性，但是當在不存在潤滑劑等的情況下使它們以低的滑動性狀態與其他構件滑動接觸時，由于摩擦引起的磨損而使得耐久性劣化，并且由于對方構件的粘附而引起粘附磨損等。此外，為了提高生產率，從陶瓷模具等方面要求良好的脫模性。因此，已經提出了各種方法來改善陶瓷表面的滑動性和脫模性。

已經提出了一種通過陶瓷材料的組成本身的創新來防止粘附磨損并且改善陶瓷制品的耐磨性的方法。其例子是下面列出的專利文獻1中的方案。在該方案中，拉延模具由具有以下組成的陶瓷構成：3.0～25.0wt％的氧化鋁(Al₂O₃)、8.0～13.0wt％的氧化鏑(Dy₂O₃)或氧化鈰(CeO₂)中的至少一種、0.8～4.0wt％的碳，其余部分為氧化鋯(ZrO₂)。這使得能夠提供對不銹鋼具有優異的粘附耐磨性的拉延模具。

此外，在下面列出的專利文獻2中，記載了由以氮化鈦為主要成分且也含有氧化鋯和鎳的陶瓷制成的模具。陶瓷具有包含其中一些氧化鋯結晶分散于氮化鈦結晶中的硬質相且包含以鎳為主要成分而粘結硬質相的粘結相的結構。這使得能夠實現對擠壓材料(如，鋁)的較小的滑動阻力并且防止粘附發生。

還提出了一種通過在滑動面等上形成凹坑(凹陷)以保持潤滑劑(如油、油脂)等的方法來改善陶瓷表面的滑動性的方法。

用于形成這種凹坑的方法的例子包括在燒結陶瓷之前通過制備形成凹坑的方法，以及在燒結之后在陶瓷表面中隨后形成凹坑的方法。

在下面列出的專利文獻3中記載了在燒結之前通過制備形成凹坑的方法的例子。在一種方法中，將樹脂和發泡劑、晶須等添加并混合到用作用于成型滑動構件的材料的陶瓷原料中。然后，通過成型之后的燒結，在燒結過程中燃燒掉所添加的樹脂和發泡劑的地方形成凹坑(專利文獻3的第[0030]段)。在記載的另一種方法中，使用設有對應于凹坑的突起輪廓的模具來使預燒結陶瓷原料成型，然后進行燒結(專利文獻3的第[0031]段)。

在專利文獻4中給出了在燒結之后在陶瓷中隨后形成凹坑的方法的例子。在該方案中，通過將具有皮秒激光或更短的短脈沖寬度的單脈沖激光照射到軸承或等速萬向節的陶瓷滾動體的表面上來形成微小凹坑(專利文獻4)。

[現有技術列表]