專(zhuān)利名稱(chēng):滑動(dòng)部件的制造方法以及滑動(dòng)部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在基材的表面施加銀覆膜來(lái)形成滑動(dòng)面的滑動(dòng)部件的制造方法以及滑動(dòng)部件,特別涉及到改善基材與銀覆膜的密合性的技術(shù)。
背景技術(shù):
近些年,削減作為溫室氣體的二氧化碳(CO2氣體)的排出逐漸成為世界性的課題,對(duì)于作為二氧化碳的排出源的機(jī)動(dòng)車(chē),也強(qiáng)烈要求削減其二氧化碳的排出。為此,實(shí)現(xiàn)了機(jī)動(dòng)車(chē)中的滑動(dòng)部件與作為其對(duì)象部件的被滑動(dòng)部件之間的摩擦的降低,例如已知:通過(guò)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的活塞(滑動(dòng)部件)的滑動(dòng)面實(shí)施表面處理,能夠改善燃料消耗率,防止燒結(jié),并且能夠防止噪音的產(chǎn)生。作為該種表面處理的方法,提出有下述方法:將鋁(包括鋁合金)基材浸潰在含有蝕刻液和水溶性金屬鹽(例如銀)的化成處理液中,與利用該蝕刻液對(duì)鋁基材的表面實(shí)施表面粗糙化處理大致同時(shí)地,使構(gòu)成水溶性金屬鹽的金屬在鋁基材的表面形成金屬覆膜(例如,參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-305395號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而,在上述的 現(xiàn)有技術(shù)中,由于鋁基材與金屬覆膜的接合力弱,因此,在將該施加了金屬覆膜的鋁基材實(shí)際使用于例如內(nèi)燃機(jī)的活塞等嚴(yán)酷的環(huán)境下的情況下,由于鋁基材與金屬覆膜的密合性不夠,存在著發(fā)生該金屬覆膜的剝離的問(wèn)題。另一方面,作為在鋁基材的表面施加銀覆膜的方法,采用下述電鍍法:將鋁基材浸潰在氰化銀鉀鍍液中,并且將該鋁基材作為陰極進(jìn)行通電,在該基材的表面形成銀覆膜。然而,一般來(lái)說(shuō),在使用電鍍形成覆膜的情況下,需要專(zhuān)用的電源裝置,不僅設(shè)備規(guī)模變大,而且由于使用氰化物,廢水處理需要大量的成本。并且,當(dāng)在鋁基材形成化成覆膜的情況下,含有大量不純物,覆膜的純度降低,覆膜的熱傳導(dǎo)性降低,因此存在著變成滑動(dòng)特性差的膜的問(wèn)題。因此,本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的,其目的在于提供一種滑動(dòng)部件以及該滑動(dòng)部件的制造方法,以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面與銀覆膜的密合性的提高。而且,本發(fā)明的目的在于,以簡(jiǎn)易的方法形成最適于滑動(dòng)的純度高的銀覆膜并且確保高密合性,且從制造工藝中排除有害物質(zhì)的使用。用于解決課題的方案為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明為一種滑動(dòng)部件的制造方法,所述滑動(dòng)部件的制造方法在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面使銀成膜來(lái)形成滑動(dòng)面,其特征在于,將使銀粒子分散于極性溶劑中而得到的懸濁溶液涂覆在所述基材的表面,加熱該涂覆的懸濁溶液和所述基材,除去所述懸濁溶液中的所述溶劑,并且使所述銀粒子彼此熱粘接而形成所述滑動(dòng)面。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠通過(guò)使涂覆在基材的表面的銀粒子熱粘接來(lái)形成銀覆膜,該銀覆膜與基材利用分子間力接合,因此能夠使所述銀覆膜與基材之間的密合性提高,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜的滑動(dòng)部件。并且,通過(guò)使溶劑具有極性,提高了溶劑與水的親和性,因此,在將采用該溶劑的懸濁溶液涂覆到基材的表面時(shí),所述懸濁溶液與吸附在該基材的表面的水分子的親和性也提高,由此,特別是在濕度不受控制的作業(yè)環(huán)境化,也能夠形成均勻的覆膜。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,所述銀粒子的平均粒徑在30nm 80nm范圍內(nèi)。銀覆膜與基材之間的接合力與銀粒子的平均粒徑緊密相關(guān),存在著銀粒子的平均粒徑越大則上述接合力越大的趨勢(shì)。因此,當(dāng)銀粒子的平均粒徑變小時(shí),接合力降低,容易發(fā)生銀覆膜的剝離。另一方面,當(dāng)銀粒子的平均粒徑變大時(shí),這些銀粒子之間的間隙增大,在將銀粒子熱粘接時(shí)在銀覆膜中存在的空隙變大。因此,每單位體積的銀覆膜中存在的金屬銀的體積的比率(在本說(shuō)明書(shū)中,將該比率稱(chēng)作銀純度)減小,導(dǎo)致銀覆膜的熱傳導(dǎo)度降低。在本結(jié)構(gòu)中,通過(guò)使銀粒子的平均粒徑在30nm 80nm的范圍內(nèi),能夠提高基材與銀覆膜之間的接合力,并且能夠?qū)⒃撱y覆膜中的銀純度保持在預(yù)定的基準(zhǔn)值以上,能夠形成兼具銀覆膜的密合性和熱傳導(dǎo)性的滑動(dòng)部件。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,在施加所述涂覆之前,除去所述表面的氧化膜的至少一部分。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于在基材的表面形成鋁或鋁合金的新生面,因此該新生面與銀覆膜之間的密合性提高。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,在施加所述涂覆之前,在所述表面的至少一部分形成凹凸。 根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)形成凹凸,能夠使基材的表面積增大,能夠進(jìn)一步提高該基材與銀覆膜之間的密合性。本發(fā)明為一種滑動(dòng)部件的制造方法,所述滑動(dòng)部件的制造方法在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面使銀成膜來(lái)形成滑動(dòng)面,其特征在于,在所述基材的表面形成含有銀粒子的樹(shù)脂層,將使銀粒子分散于極性溶劑中而得到的懸濁溶液涂覆在所述樹(shù)脂層上,加熱該涂覆后的所述懸濁溶液、所述樹(shù)脂層和所述基材,使所述樹(shù)脂層中的銀粒子與所述懸濁溶液中的銀粒子熱粘接并且使所述懸濁溶液中的銀粒子彼此熱粘接,從而形成所述滑動(dòng)面。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)銀粒子的熱粘接形成的銀覆膜與基材經(jīng)由樹(shù)脂層接合,因此,能夠使所述基材與銀覆膜之間的密合應(yīng)力提高,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜的滑動(dòng)部件。并且,由于使懸濁溶液中的銀粒子與樹(shù)脂層中的銀粒子熱粘接來(lái)形成銀覆膜,因此能夠提高該銀覆膜與樹(shù)脂層之間的接合力。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,分散在所述極性溶劑中的所述銀粒子的平均粒徑在Inm 80nm的范圍內(nèi)。當(dāng)銀粒子的平均粒徑變大時(shí),這些銀粒子之間的間隙變大,在將銀粒子熱粘接時(shí)在銀覆膜中存在的空隙變大。因此,每單位體積的銀覆膜中存在的金屬銀的體積的比率(銀純度)變小,銀覆膜的熱傳導(dǎo)度降低。在本結(jié)構(gòu)中,通過(guò)使銀粒子的平均粒徑在Inm SOnm的范圍內(nèi),即使是設(shè)定為最大的平均粒徑80nm,也能夠?qū)y覆膜中的銀純度保持在預(yù)定的基準(zhǔn)值以上,能夠形成熱傳導(dǎo)度高的滑動(dòng)部件。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,所述樹(shù)脂層所含有的所述銀粒子的平均粒徑在4 μ m 30 μ m的范圍內(nèi)。在樹(shù)脂層中的銀粒子的平均粒徑小于4 μ m的情況下,由于該銀粒子與銀覆膜之間的接觸面積變小,因此樹(shù)脂層與銀覆膜之間的接合力降低。另一方面,在樹(shù)脂層中的銀粒子的平均粒徑大于30 μ m的情況下,該銀粒子難以在樹(shù)脂層中分散。因此,在本結(jié)構(gòu)中,通過(guò)使樹(shù)脂層中的銀粒子的平均粒徑在4μπι 30μπι的范圍內(nèi),能夠提高該樹(shù)脂層中的銀粒子與銀覆膜之間的接合力。另外,本發(fā)明為,在上述結(jié)構(gòu)中,所述樹(shù)脂層采用亞胺類(lèi)樹(shù)脂、環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂、尼龍類(lèi)樹(shù)脂中的任意一種而形成。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,在形成所述樹(shù)脂層之前,除去所述表面的氧化膜的至少一部分。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于在基材的表面形成有鋁或鋁合金的新生面,因此該新生面與樹(shù)脂層之間的密合性提高。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,在形成所述樹(shù)脂層之前,在所述表面的至少一部分形成凹凸。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)形成凹凸,增大了基材的表面與樹(shù)脂層之間的接觸面積,并且該樹(shù)脂層進(jìn)入到凹部中并發(fā)揮所謂的錨定效果,從而能夠提高基材與樹(shù)脂層之間的密合性。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,進(jìn)行所述加熱時(shí)的加熱溫度為160°C 240°C。例如,調(diào)整為納米級(jí)別的銀粒子在加熱到160°C以上時(shí)熱粘接。另一方面,當(dāng)加熱到240°C以上時(shí),由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的比強(qiáng)度(每單位重量的強(qiáng)度)降低。因此,在本結(jié)構(gòu)中,使加熱溫度處于160°C 240°C的范圍內(nèi),因此,不使基材的比強(qiáng)度降低就能夠使納米級(jí)別的銀粒子熱粘接。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,作為所述極性溶劑,采用乙醇類(lèi)溶劑、水類(lèi)溶劑、酮類(lèi)溶劑中的任意一種。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,所述涂覆通過(guò)絲網(wǎng)印刷法進(jìn)行。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠?qū)⒎稚⒂秀y粒子的懸濁溶液簡(jiǎn)單地涂覆在基材的表面上。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,所述滑動(dòng)部件是活塞。另外,本發(fā)明為一種滑動(dòng)部件,所述滑動(dòng)部件具備用于在被滑動(dòng)部件內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)面,其特征在于,所述滑動(dòng)部件在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面具備構(gòu)成所述滑動(dòng)面的銀覆膜層,將使銀粒子分散于極性溶劑中而得到的懸濁溶液涂覆在所述基材的表面,力口熱該涂覆的懸濁溶液和所述基材,除去所述懸濁溶液中的所述溶劑,并且使所述銀粒子彼此熱粘接而形成該銀覆膜層。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠通過(guò)使涂覆在基材的表面的銀粒子熱粘接來(lái)形成銀覆膜,該銀覆膜與基材利用分子間力而接合,因此能夠使所述銀覆膜與基材之間的密合性提高,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜的滑動(dòng)部件。并且,通過(guò)使溶劑具有極性,提高了溶劑與水的親和性,因此,在將采用該溶劑的懸濁溶液涂覆到基材的表面時(shí),所述懸濁溶液與吸附在該基材的表面的水分子的親和性也提高,由此,特別是在濕度不受控制的作業(yè)環(huán)境化,也能夠形成均勻的覆膜。另外,本發(fā)明為一種滑動(dòng)部件,所述滑動(dòng)部件具備用于在被滑動(dòng)部件內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)面,所述滑動(dòng)部件的特征在于,所述滑動(dòng)部件在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面具備含有銀粒子的樹(shù)脂層,在該樹(shù)脂層上形成構(gòu)成所述滑動(dòng)面的銀覆膜層,并且使該銀覆膜層與所述樹(shù)脂層中的銀粒子熱粘接。根據(jù)該結(jié)構(gòu) ,銀覆膜與基材經(jīng)由樹(shù)脂層接合,并且,使該樹(shù)脂層中的銀粒子與銀覆膜熱粘接,由此,能夠使所述基材與銀覆膜之間的密合應(yīng)力提高,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜的滑動(dòng)部件。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,所述銀覆膜層的厚度在I μ m 20 μ m的范圍內(nèi)。在本結(jié)構(gòu)中,使銀覆膜層的厚度在Iym 20 μπι的范圍內(nèi),因此能夠以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)形成具備因銀覆膜層而使得摩擦較小的滑動(dòng)面的滑動(dòng)部件。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,在所述基材的表面形成有凹凸,在所述凹凸上形成有所述銀覆膜層。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)形成凹凸,能夠使基材的表面積增大,能夠進(jìn)一步提高基材與銀覆膜層之間的密合性。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,在所述基材的表面形成有凹凸,在所述凹凸上形成有所述樹(shù)脂層以及所述銀覆膜層。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)形成凹凸,增大了基材的表面與樹(shù)脂層之間的接觸面積,并且該樹(shù)脂層進(jìn)入到凹部中并發(fā)揮所謂的錨定效果,從而能夠提高基材與樹(shù)脂層之間的密合性。另外,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)中,所述樹(shù)脂層由亞胺類(lèi)樹(shù)脂、環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂、尼龍類(lèi)樹(shù)脂中的任意一種構(gòu)成。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,能夠通過(guò)使涂覆在基材的表面的銀粒子熱粘接來(lái)形成銀覆膜,該銀覆膜與基材利用分子間力而接合,因此能夠使所述銀覆膜與基材之間的密合性提高,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜的滑動(dòng)部件。另外,根據(jù)本發(fā)明,基材與通過(guò)銀粒子的熱粘接形成的銀覆膜經(jīng)由樹(shù)脂層接合,因此,能夠使所述基材與銀覆膜之間的密合應(yīng)力提高,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜的滑動(dòng)部件。并且,由于使懸濁溶液中的銀粒子與樹(shù)脂層中的銀粒子熱粘接來(lái)形成銀覆膜,因此能夠提高該銀覆膜與樹(shù)脂層之間的接合力。
另外,根據(jù)本發(fā)明,在具備用于在被滑動(dòng)部件內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)面的滑動(dòng)部件中,所述滑動(dòng)部件在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面具備構(gòu)成所述滑動(dòng)面的銀覆膜層,將使銀粒子分散于極性溶劑中而得到的懸濁溶液涂覆在所述基材的表面,加熱該涂覆的懸濁溶液和所述基材,除去所述懸濁溶液中的所述溶劑,并且使所述銀粒子彼此熱粘接而形成該銀覆膜層,因此,通過(guò)使銀覆膜層與基材利用分子間力接合,能夠簡(jiǎn)單地形成使所述銀覆膜層與基材之間的密合性提高的滑動(dòng)部件。另外,根據(jù)本發(fā)明,在具備用于在被滑動(dòng)部件內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)面的滑動(dòng)部件中,所述滑動(dòng)部件在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面具備含有銀粒子的樹(shù)脂層,在該樹(shù)脂層上形成構(gòu)成所述滑動(dòng)面的銀覆膜層,并且使該銀覆膜層與所述樹(shù)脂層中的銀粒子熱粘接,因此,銀覆膜層與基材經(jīng)由樹(shù)脂層接合起來(lái),并且使該樹(shù)脂層中的銀粒子與銀覆膜熱粘接,從而能夠提高所述基材與銀覆膜之間的密合應(yīng)力,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜的滑動(dòng)部件。
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的活塞的側(cè)視圖。圖2是示出活塞的覆膜層的側(cè)剖視圖。圖3Α是示出分散在料漿中的銀粒子的示意圖,圖3Β是示出銀粒子彼此熱粘接而形成的銀覆膜層的示意圖。圖4是示出鋁合金的比強(qiáng)度與加熱溫度之間的關(guān)系的圖表。
圖5是示出與含有銀粒子的料漿的加熱溫度的變化相對(duì)的、料漿重量和所產(chǎn)生的熱量的變化的圖表。圖6是示出銀粒徑與銀純度及接合強(qiáng)度比之間的關(guān)系的圖表。圖7是第二實(shí)施方式涉及的活塞的側(cè)視圖。圖8是示出活塞的覆膜層的側(cè)剖視圖。圖9是示出銀粒徑與銀純度之間的關(guān)系的圖表。圖10是示出樹(shù)脂層內(nèi)的銀粒子的粒徑與銀覆膜層一樹(shù)脂層間接合力之間的關(guān)系的圖表。圖11是示出樹(shù)脂層內(nèi)的銀粒子與銀覆膜層熱粘接的狀態(tài)的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面,參照
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。[第一實(shí)施方式]圖1是示出作為本發(fā)明涉及的滑動(dòng)部件的活塞I的側(cè)視圖。圖1將覆膜層2的一部分剖開(kāi)繪出。圖2是示出活塞I的覆膜層2的側(cè)剖視圖。圖2—并繪出了供活塞I往復(fù)運(yùn)動(dòng)的缸膛3的一部分。如圖1所示,活塞(滑動(dòng)部件)I具備鋁合金制的主體(基材)10。該主體10具備環(huán)槽脊部IOA和裙部IOB并形成為大致圓筒狀,在主體10的位于裙部IOB的位置的外周面(表面)11形成有覆膜層2。如圖2所示,該覆膜層2具備與主體10的外周面11密合的銀覆膜層21。銀覆膜層21形成相對(duì)于作為被滑動(dòng)部件的鑄鐵制的缸膛3的內(nèi)壁3A滑動(dòng)的滑動(dòng)面22,當(dāng)活塞I (裙部10B)在箭頭X方向移動(dòng)時(shí),該滑動(dòng)面22經(jīng)由潤(rùn)滑油(未圖示)與缸膛3的內(nèi)壁3A滑動(dòng)接觸(滑動(dòng))。一般來(lái)說(shuō),銀是硬度較軟、熱傳導(dǎo)性?xún)?yōu)良的金屬。因此,通過(guò)使銀覆膜層21形成為活塞I的滑動(dòng)面22,該銀覆膜層21在初期運(yùn)動(dòng)時(shí)與缸膛3的內(nèi)壁3A滑動(dòng)接觸時(shí)容易磨損(初始磨損)并變形,因此,能夠簡(jiǎn)易地實(shí)現(xiàn)減少與內(nèi)壁3A的摩擦的滑動(dòng)特性?xún)?yōu)良的滑動(dòng)面
22。再有,能夠?qū)鬟f到銀覆膜層21的熱經(jīng)由潤(rùn)滑油迅速地散發(fā)到外部,能夠提高主體10的冷卻效率。另外,該圖2示意性地示出了覆膜層2,因此,并未示出銀覆膜層21的厚度和凹部IlA的大小(深度)各自的相對(duì)關(guān)系。在主體10 (裙部10B)的外周面11形成有細(xì)小的凹部11A。具體來(lái)說(shuō),凹部IlA是通過(guò)噴丸法形成的,所述噴丸法是利用壓縮空氣等將調(diào)整為預(yù)定的粒徑(例如,ΙΟμπι)的投射材料朝向外周面11投射的方法。該凹部IlA使主體10的外周面11的表面積增大,由此,主體10與銀覆膜層21之間的接觸面積增大,因此能夠進(jìn)一步提高所述主體10與銀覆膜層21之間的密合性。在浸潰于丙酮溶液內(nèi)的狀態(tài)下對(duì)主體10實(shí)施預(yù)定時(shí)間(10分鐘)超聲波清洗,除去附著在外周面11的油脂成分。在該情況下,優(yōu)選在浸潰于丙酮溶液后將主體10浸潰在堿性或酸性的溶液中來(lái)除去在主體10的外周面11生成的氧化膜(氧化鋁(Α1203)。通過(guò)除去氧化膜(或者使膜厚變薄),能夠提高主體10與銀覆膜層21之間的密合性。接著,在主體10的外周面11形成銀覆膜層21。將調(diào)整為預(yù)定的納米級(jí)別的平均粒徑(Inm 80nm)的銀粒子涂布在主體10的外周面11并加熱,將這些銀粒子與主體10接合,并使所述銀粒子彼此分別熱粘接,從而形成該銀覆膜層21。具體來(lái)說(shuō),使上述的平均粒徑的銀粒子分散在作為極性溶劑的松油醇中,制作出調(diào)整為預(yù)定的粘度(例如,IOcp )的料漿(懸濁溶液),并將該料漿涂覆(涂布)在主體10的外周面11上。在本實(shí)施方式中,利用采用400目的絲網(wǎng)(未圖示)的絲網(wǎng)印刷法將上述料漿涂布在主體10的外周面11上。接著,在涂布有該料漿的狀態(tài)下,將該料漿和主體10加熱,使料漿中的松油醇蒸發(fā),并且使該料漿中的銀粒子熱粘接。具體來(lái)說(shuō),如圖3A所示,料漿中的銀粒子23分別以與其他銀粒子23在切點(diǎn)23A相切的狀態(tài)存在。當(dāng)加熱該料漿時(shí),如圖3B所示,銀粒子23彼此在切點(diǎn)23A熱粘接而一體化,從而形成銀覆膜層21。接著,對(duì)形成銀覆膜層21時(shí)的加熱溫度條件進(jìn)行說(shuō)明。圖4是示出鋁合金的比強(qiáng)度與加熱溫度之間的關(guān)系的圖表。在該圖4中,設(shè)O 200°C的鋁合金的比強(qiáng)度(每單位重量的強(qiáng)度)為1.0,示出200°C以上的范圍的變化。鋁合金的強(qiáng)度通過(guò)洛氏硬度實(shí)驗(yàn)算出。已知形成主體10的鋁合金存在當(dāng)溫度上升時(shí)比強(qiáng)度降低的趨勢(shì)。具體來(lái)說(shuō),如圖4所示,在O 200°C的范圍內(nèi),比強(qiáng)度保持1.0而不降低,但是,當(dāng)達(dá)到200°C以上時(shí),比強(qiáng)度存在逐漸降低的趨勢(shì)。一般來(lái)說(shuō),在內(nèi)燃機(jī)的活塞等嚴(yán)酷的環(huán)境下,對(duì)作為基材的鋁合金有最低限度的強(qiáng)度要求。因此,申請(qǐng)人在將鋁合金用于活塞等的情況下,按照公司內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)確定該鋁合金的比強(qiáng)度的下限值,相對(duì)于O 200°C的比強(qiáng)度1.0,該下限值被設(shè)定為0.85。由此,在本實(shí)施方式中,鋁合金的加熱溫度被設(shè)定為與大于比強(qiáng)度的下限值0.85的比強(qiáng)度
0.9對(duì)應(yīng)的240°C以下。圖5是示出與含有銀 粒子的料漿的加熱溫度的變化相對(duì)的、料漿重量和所產(chǎn)生的熱量的變化的圖表。 如該圖5所示,料 漿的產(chǎn)生熱量在加熱溫度為160°C 200°C之間增大并在185°C達(dá)到峰值。這表示,在該溫度帶內(nèi),產(chǎn)生了料衆(zhòng)中的銀粒子熱粘接(聚合)時(shí)的反應(yīng)熱,換言之,通過(guò)加熱至所述160°C 200°C,能夠使料漿中的銀粒子彼此熱粘接而形成銀覆膜層21。因此,在本結(jié)構(gòu)中,使加熱溫度處于160°C 240°C的范圍內(nèi),優(yōu)選處于160°C 200°C的范圍內(nèi),由此,能夠使調(diào)整為納米級(jí)別的銀粒子熱粘接,而不會(huì)使主體10 (基材)的比強(qiáng)度降低。另一方面,料漿的重量雖然自加熱溫度為80°C左右起減小并在140°C附近減小度變小,不過(guò)在180°C附近再次減小,并在200°C附近達(dá)到大致平穩(wěn)。其減少量是作為極性溶劑的松油醇的溶劑重量W,優(yōu)選在加熱溫度達(dá)到200°C時(shí)所有的溶劑基本都蒸發(fā)。而且,在本結(jié)構(gòu)中,由于將料漿在常溫下涂覆在主體10的外周面11,因此優(yōu)選溶劑在該常溫下不易蒸發(fā)。在本實(shí)施方式中,采用松油醇作為極性溶劑,如圖5所示,該松油醇在常溫環(huán)境下的重量變化較小。因此,在涂覆作業(yè)工序中,料漿中的溶劑蒸發(fā)而使得料漿的粘度或濃度變化的情況較少,因此涂覆工序中的不均減少,能夠進(jìn)行品質(zhì)穩(wěn)定的涂覆。而且,松油醇在加熱至200°C的狀態(tài)下基本全部蒸發(fā),因此能夠提高銀覆膜層21中的銀的比率。而且,在本結(jié)構(gòu)中,采用作為極性溶劑的松油醇形成銀粒子的料漿。松油醇具有極性,因而提高了與水的親和性,因此,在將采用松油醇的料漿涂覆到主體10的外周面11上時(shí),所述料漿與吸附在該外周面11的水分子的親和性也提高,由此,特別是在濕度不受控制的作業(yè)環(huán)境化,也能夠形成均勻的銀覆膜層21。在本實(shí)施方式中,作為極性溶劑,采用了為乙醇類(lèi)溶劑的松油醇,然而并不限定于此,同樣也可以采用為乙醇類(lèi)溶劑的壬醇或乙二醇、為水類(lèi)溶劑的PGMEA(propyleneglycolmonomethyl ether acetate,乙酸丙二醇單甲基醚酯)、或者為酮類(lèi)溶劑的甲乙酮。在該情況下,無(wú)論使用哪一種溶劑,都具備下述特性:在常溫下基本不蒸發(fā),而在加熱至用于生成銀覆膜層21的加熱溫度即160°C 240°C時(shí)基本全部蒸發(fā)。接著,對(duì)料漿中的銀粒子的粒徑進(jìn)行說(shuō)明。圖6是示出銀粒徑與銀純度及接合強(qiáng)度比之間的關(guān)系的圖表。在此,銀純度是指每單位體積的銀覆膜層21中存在的金屬銀的體積的比率。并且,接合強(qiáng)度比表示由預(yù)定的平均基準(zhǔn)粒徑(在本結(jié)構(gòu)中為20nm)的銀粒子形成的基準(zhǔn)的銀覆膜層的接合力與由平均粒徑不同的銀粒子形成的各銀覆膜層的接合力的比。在本結(jié)構(gòu)中,在翻滾(tumbling)試驗(yàn)后進(jìn)行帶剝離試驗(yàn),通過(guò)對(duì)此時(shí)從主體剝離并附著于帶的粘接面的銀覆膜的面積分別進(jìn)行比較從而求得接合強(qiáng)度比。如果附著于帶的銀覆膜的面積相對(duì)于該帶的面積較小,則接合力(機(jī)械強(qiáng)度)相應(yīng)地較強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于活塞等在嚴(yán)酷的環(huán)境下使用的部件,調(diào)整為附著于帶的銀覆膜的面積比在10%以下。而且,翻滾試驗(yàn)指的是下述試驗(yàn):將幾kg的量的直徑為2 5mm的鋼球與評(píng)價(jià)用的工件(在此為施加了銀覆膜的主體10)放入到圓筒容器內(nèi)后,使圓筒容器以50 IOOrpm旋轉(zhuǎn)20 30min,使鋼球撞擊工件的表面,故意對(duì)銀覆膜造成傷害。銀純度及接合強(qiáng)度比都與銀粒子23的平均粒徑緊密相關(guān)。銀純度存在著銀粒子23的平均粒徑越大銀純度就越低的趨勢(shì)。當(dāng)銀粒子23的平均粒徑增大時(shí),這些銀粒子之間的間隙增大,在將銀粒子熱粘接時(shí)在銀覆膜層21中存在的空隙增大。因此,銀純度降低,銀覆膜層21的熱傳導(dǎo)度降低,滑動(dòng)性變差。因此,為了確保 適于滑動(dòng)的預(yù)定的熱傳導(dǎo)度,需要使銀純度在預(yù)定的閾值(銀純度為90%)以上。因此,在本結(jié)構(gòu)中,通過(guò)使銀粒子23的平均粒徑在Inm 80nm的范圍內(nèi),能夠形成熱傳導(dǎo)性高的銀覆膜層21。另一方面,接合強(qiáng)度比存在著銀粒子23的平均粒徑越大接合強(qiáng)度比就越大的趨勢(shì),當(dāng)銀粒子23的平均粒徑減小時(shí),銀粒子23與主體10之間的接合力降低,從而變得容易發(fā)生銀覆膜層21的剝離。對(duì)于在像在缸膛3內(nèi)往復(fù)移動(dòng)的活塞I那樣在嚴(yán)酷的環(huán)境下滑動(dòng)的部件形成的銀覆膜層21,要求具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度(接合強(qiáng)度)。因此,在本結(jié)構(gòu)中,使銀粒子23的平均粒徑在30nm SOnm范圍內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)接合強(qiáng)度比高的銀覆膜層21。通過(guò)采用該范圍內(nèi)的銀粒子23,能夠提高主體10與銀覆膜層21之間的接合力,并且能夠?qū)⒃撱y覆膜層21中的銀純度保持在適于滑動(dòng)的預(yù)定的基準(zhǔn)值以上,能夠形成兼具銀覆膜層21的密合性和熱傳導(dǎo)性的活塞I。并且,在本實(shí)施方式中,使用調(diào)配有平均粒徑為30nm和SOnm的銀粒子的料漿形成銀覆膜層21。由此,平均粒徑30nm的銀粒子提高熱傳導(dǎo)性,并且平均粒徑SOnm的銀粒子提高接合力,因此能夠形成進(jìn)一步提高銀覆膜層21的密合性和熱傳導(dǎo)性的活塞I。另外,如圖2所示,銀覆膜層21被設(shè)定為,該銀覆膜層21的厚度t在Ιμπι 20μπι的范圍。這是因?yàn)?,該銀覆膜層21的厚度t比Ιμπι薄的話(huà)則難以采用絲網(wǎng)印刷法,并且,Klym薄的話(huà),主體10會(huì)露出而無(wú)法平滑地形成滑動(dòng)面22。另一方面,是因?yàn)?,即使銀覆膜層21的厚度t比20 μ m厚,也僅會(huì)增加施工成本,而滑動(dòng)特性沒(méi)有大的變化。并且,已知銀覆膜層21的厚度t在上述的范圍中能夠?qū)崿F(xiàn)充分小的摩擦。因此,在本實(shí)施方式中,使銀覆膜層21的厚度t在Iym 20 ym范圍內(nèi),因此能夠以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)形成具備借助銀覆膜層21使得摩擦較小的滑動(dòng)面22的活塞I。以上,如所說(shuō)明的那樣,根據(jù)第一實(shí)施方式,是在由鋁合金構(gòu)成的主體10的外周面11使銀成膜而形成滑動(dòng)面22的活塞I的制造方法,將使銀粒子23分散于松油醇中而形成的料漿涂覆在主體10的外周面11,加熱該涂覆的料漿和主體10,除去該料漿中的松油醇,并且使銀粒子23彼此熱粘接而形成滑動(dòng)面22,因此能夠簡(jiǎn)單地形成該銀覆膜層21,并且能夠使該銀覆膜層21與主體10通過(guò)分子間力牢固地接合在一起。因此,不像現(xiàn)有的電鍍法那樣在制造工藝中使用有害物質(zhì),就能夠提高銀覆膜層21與主體10之間的密合性,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜層21的活塞I。并且,通過(guò)使銀粒子23分散在松油醇中,能夠形成均勻的銀覆膜層21。另外,根據(jù)第一實(shí)施方式,使銀粒子23的平均粒徑在30nm 80nm的范圍內(nèi),因此,能夠提高主體10與銀覆膜層21之間的接合力,并且能夠保證該銀覆膜層21中的銀純度在適于滑動(dòng)的預(yù)定的基準(zhǔn)值以上,能夠形成兼具銀覆膜層21的密合性和熱傳導(dǎo)性的活塞I。另外,根據(jù)第一實(shí)施方式,由于使進(jìn)行加熱時(shí)的加熱溫度在160°C 240°C的范圍內(nèi),因此,不使主體10的比強(qiáng)度降低就能夠使銀粒子23熱粘接而形成銀覆膜層21。另外,根據(jù)第一實(shí)施方式 ,在實(shí)施涂覆之前,除去主體10的外周面11的氧化膜的至少一部分,因此,在該外周面11形成了鋁合金的新生面,因此提高了該新生面與銀覆膜層21之間的密合性。另外,根據(jù)第一實(shí)施方式,在實(shí)施涂覆之前,在外周面11的至少一部分形成凹部11A,因此能夠增大主體10的表面積,能夠進(jìn)一步提高該主體10與銀覆膜層21之間的密合性。另外,根據(jù)第一實(shí)施方式,涂覆是通過(guò)絲網(wǎng)印刷法進(jìn)行的,因此能夠?qū)⒎稚⒂秀y粒子23的料漿簡(jiǎn)單地涂覆到主體10的外周面11上。另外,根據(jù)第一實(shí)施方式,在具備在缸膛3內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)面22的活塞22中,在由鋁合金構(gòu)成的主體10的外周面11具備構(gòu)成滑動(dòng)面22的銀覆膜層21,并且,將使銀粒子23分散于松油醇中而形成的料漿涂覆在主體10的外周面11,加熱該涂覆的料漿和主體10,除去該料漿中的松油醇,并且使銀粒子23彼此熱粘接而形成該銀覆膜層21,因此,能夠簡(jiǎn)單地形成該銀覆膜層21,并且使該銀覆膜層21與主體10通過(guò)分子間力牢固地接合在一起。因此,不在制造工藝中使用有害物質(zhì),就能夠提高所述銀覆膜層21與主體10之間的密合性,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜層21的活塞I。并且,通過(guò)使銀粒子23分散在松油醇中,能夠形成均勻的銀覆膜層21。因此,根據(jù)第一實(shí)施方式,使銀覆膜層21的厚度t在Iym 20 ym范圍內(nèi),因此能夠以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)形成具備因銀覆膜層21而使得摩擦較小的滑動(dòng)面22的活塞I。[第二實(shí)施方式]圖7是示出作為第二實(shí)施方式涉及的滑動(dòng)部件的活塞100的側(cè)視圖。圖7將覆膜層102的一部分剖開(kāi)繪出。圖8是示出活塞100的覆膜層102的側(cè)剖視圖。圖8 —并繪出了供活塞100往復(fù)運(yùn)動(dòng)的缸膛3的一部分。如圖8所示,活塞(滑動(dòng)部件)100具備鋁合金制的主體(基材)10。該主體10具備環(huán)槽脊部IOA和裙部IOB并形成為大致圓筒狀,在主體10的位于裙部IOB的位置的外周面(表面)11形成有覆膜層102。該覆膜層102具備與主體10的表面密合的樹(shù)脂層120以及與該樹(shù)脂層120的外周面(表面)120A密合的銀覆膜層121,該銀覆膜層121形成相對(duì)于作為被滑動(dòng)部件的鑄鐵制的缸膛3的內(nèi)壁3A滑動(dòng)的滑動(dòng)面122。當(dāng)活塞100 (裙部10B)在箭頭X方向移動(dòng)時(shí),該滑動(dòng)面122經(jīng)由潤(rùn)滑油(未圖示)與缸膛3的內(nèi)壁3A滑動(dòng)接觸(滑動(dòng))。另夕卜,該圖8示意性地示出了覆膜層102,因此,并未示出樹(shù)脂層120和銀覆膜層121的厚度、凹部IlA的大小(深度)以及樹(shù)脂層120內(nèi)的銀粒子125 (后述)的粒徑各自的相對(duì)關(guān)系。在主體10(裙部10B)的外周面11形成有細(xì)小的凹部11A。具體來(lái)說(shuō),凹部IlA是通過(guò)噴丸法形成的,所述噴丸法是利用壓縮空氣等將調(diào)整為預(yù)定的粒徑(例如,IOym)的投射材料朝向外周面11投射的方法。該凹部IlA用于使主體10的外周面11與樹(shù)脂層120之間的接觸面積增大。由此,當(dāng)在主體10的外周面11形成樹(shù)脂層120時(shí),該樹(shù)脂層120進(jìn)入到凹部11Α,發(fā)揮所謂的錨定效果,從而能夠提高主體10與樹(shù)脂層120之間的密合性。在浸潰于丙酮溶液內(nèi)的狀態(tài)下對(duì)主體10施加預(yù)定時(shí)間(10分鐘)超聲波清洗,除去附著在外周面11的油脂成分,然后在該外周面11形成樹(shù)脂層120。而且,在本結(jié)構(gòu)中,在形成樹(shù)脂層120之前,優(yōu)選將形成于外周面11的氧化膜的至少一部分除去。由此,由于在主體10的外周面11形成鋁合金的新生面,因此該新生面與樹(shù)脂層120之間的密合性提高。樹(shù)脂層120是在作為耐熱性?xún)?yōu)良的熱固化性的樹(shù)脂材料的聚酰胺亞胺樹(shù)脂124內(nèi)混合銀粒子125而成的,所述銀粒子125被調(diào)整為預(yù)定的平均粒徑(I μ m 30 μ m)。將含有銀粒子125的聚酰胺亞胺樹(shù)脂124涂布在主體10的外周面11,使該聚酰胺亞胺樹(shù)脂124固化,從而形成樹(shù)脂層120。該樹(shù)脂層120作為使基材即活塞I的主體10與作為滑動(dòng)面122的銀覆膜層121密合的中間接合層發(fā)揮作用,該樹(shù)脂層120的厚度tl被設(shè)定為I μ m 6μπι。設(shè)定為該范圍的理由是,若樹(shù)脂層120的厚度tl大于6 μ m,則容易因與溫度變化相伴的收縮而在樹(shù)脂層120產(chǎn)生裂紋等。在本結(jié)構(gòu)中,銀粒子125的平均粒徑的最大值被設(shè)定為比樹(shù)脂層120的厚度tl大,如圖8所示,銀粒子125從樹(shù)脂層120的外周面120A突出。因此,在后述的銀覆膜層121的形成過(guò)程中,銀粒子125具有與銀覆膜層121熱粘接來(lái)提高該銀覆膜層121與樹(shù)脂層120之間的密合性的功能。在第二實(shí)施方式中,作為樹(shù)脂材料采用聚酰胺亞胺樹(shù)脂,然而并不限定于此,同樣可以采用作為亞胺類(lèi)樹(shù)脂的聚酰亞胺、作為環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂的環(huán)氧樹(shù)脂、或者作為尼龍類(lèi)樹(shù)脂的尼龍6、尼龍6.6。銀覆膜層121是使調(diào)整為預(yù)定的平均粒徑(Inm 80nm)的銀粒子分別熱粘接而形成的。具體來(lái)說(shuō),使上述的平均粒徑的銀粒子分散在作為極性溶劑的松油醇中,制作出調(diào)整為預(yù)定的粘度(例如,IOcp)的料漿(懸濁溶液),并通過(guò)絲網(wǎng)印刷法將該料漿涂覆(涂布)在主體120的外周面120A上。在本實(shí)施方式中,隔著400目的絲網(wǎng)將料漿涂布到樹(shù)脂層120的外周面120A上。接著,在涂布 有該料漿的狀態(tài)下,將該料漿、樹(shù)脂層120和主體10加熱,使料漿中的松油醇蒸發(fā),并且使該料漿中的銀粒子熱粘接。這一點(diǎn)與上述的第一實(shí)施方式的圖3A和圖3B相同,因此省略說(shuō)明。而且,對(duì)于在該第二實(shí)施方式中形成銀覆膜層121時(shí)的加熱溫度條件以及所使用的極性溶劑,由于與上述的第一實(shí)施方式相同,因此省略說(shuō)明。 接著,對(duì)料漿中的銀粒子的粒徑進(jìn)行說(shuō)明。圖9是示出銀粒徑與銀純度之間的關(guān)系的圖表。如在上述第一實(shí)施方式中說(shuō)明的那樣,當(dāng)銀純度降低時(shí),與此相伴地銀覆膜層121的熱傳導(dǎo)度降低,滑動(dòng)性變差,因此為了確保適于滑動(dòng)的預(yù)定的熱傳導(dǎo)度,需要使銀純度在預(yù)定的閾值(銀純度為90%)以上。因此,在第二實(shí)施方式中,將銀粒子23的平均粒徑設(shè)定在Inm 80nm的范圍內(nèi)。由此,即使設(shè)定為最大的平均粒徑80nm,也能夠確保銀覆膜層121中的銀純度在適于滑動(dòng)的預(yù)定的基準(zhǔn)值以上,能夠形成熱傳導(dǎo)度高的活塞100。另外,在上述的第一實(shí)施方式中,在平均粒徑過(guò)小的情況下,與主體10之間的接合力降低,容易發(fā)生銀覆膜層21的剝離,因此將平均粒徑設(shè)在30nm SOnm的范圍內(nèi)。然而,在該第二實(shí)施方式中,由于在主體10與銀覆膜層121之間夾設(shè)有樹(shù)脂層120,因此即使采用平均粒徑較小(Inm 30nm)的銀粒子23,也能夠利用樹(shù)脂層120將主體10與銀覆膜層121穩(wěn)固地接合。另外,與上述的第一實(shí)施方式的銀覆膜層21的厚度tl同樣地,銀覆膜層121的厚度t2被設(shè)定為Ιμ 20μπ 的范圍。接著,對(duì)銀覆膜層121與樹(shù)脂層120之間的接合結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
圖10是示出樹(shù)脂層120內(nèi)的銀粒子125的粒徑與銀覆膜層121 —樹(shù)脂層120間的接合力之間的關(guān)系的圖表。圖11是示出樹(shù)脂層120內(nèi)的銀粒子125與銀覆膜層121熱粘接的狀態(tài)的剖面示意圖。該銀覆膜層121與樹(shù)脂層120之間的接合力,采用稱(chēng)為壓痕試驗(yàn)的方法,將觸芯以預(yù)定載荷向覆膜按壓,在觸芯貫通該覆膜的狀態(tài)下,根據(jù)從觸芯末端到使觸芯向垂直方向移動(dòng)時(shí)的觸芯移位量測(cè)定發(fā)生剝離的力,從而測(cè)定接合強(qiáng)度。如上所述,銀覆膜層121與樹(shù)脂層120通過(guò)該樹(shù)脂層120中的銀粒子125在形成銀覆膜層121時(shí)與料漿中的銀粒子23 (圖3)熱粘接而密合在一起。具體來(lái)說(shuō),如圖11所示,在樹(shù)脂層120的外周面120Α露出的銀粒子125在露出面125Α處與銀覆膜層121 (形成銀覆膜層121的銀粒子23)熱粘接,從而銀覆膜層121與樹(shù)脂層120密合在一起。在此,在第二實(shí)施方式中,樹(shù)脂層120含有的銀粒子125的平均粒徑被設(shè)定為4μπι 30 μ m的范圍內(nèi)。在樹(shù)脂層120中的銀粒子125的平均粒徑小于4 μ m的情況下,由于該銀粒子125與形成銀覆膜層121的銀粒子23之間的接觸面積變小,因此如圖10所示,樹(shù)脂層120與銀覆膜層121之間的接合力降低。另一方面,在樹(shù)脂層120中的銀粒子125的平均粒徑大于30 μ m的情況下,該銀粒子125難以在樹(shù)脂層120中分散。因此,在第二實(shí)施方式中,通過(guò)使樹(shù)脂層120中的銀粒子125的平均粒徑在4μπι 30μπι范圍內(nèi),能夠提高該樹(shù)脂層120中的銀粒子125與銀覆膜層121之間的接合力。在此,在設(shè)銀粒子125的平均粒徑為30 μ m的情況下,該銀粒子125從在樹(shù)脂層120的外周面120A形成的銀覆膜層121的滑動(dòng)面122突出。該情況下,該突出的部分在初期運(yùn)動(dòng)時(shí)與缸膛3的內(nèi)壁3A滑動(dòng)接觸而磨損(初期磨損),因此滑動(dòng)面122形成為減少了與內(nèi)壁3A的摩擦的面。
以上,如所說(shuō)明的那樣,根據(jù)第二實(shí)施方式,是一種在由鋁合金構(gòu)成的主體10的外周面11使銀成膜而形成滑動(dòng)面122的活塞100的制造方法,在主體10的外周面11形成含有銀粒子125的樹(shù)脂層120,將使銀粒子23 (圖3)分散在松油醇中而得到的料漿涂覆在樹(shù)脂層120上,將該涂覆的料漿、樹(shù)脂層120和主體10加熱至160°C 240°C的范圍,使樹(shù)脂層120中的銀粒子125與料漿中的銀粒子23熱粘接并且使該料漿中的銀粒子23彼此熱粘接,從而而形成滑動(dòng)面122,因此銀覆膜層121與主體10經(jīng)由樹(shù)脂層120接合在一起。因此,不像現(xiàn)有的電鍍法那樣在制造工藝中使用有害物質(zhì),就能夠提高所述主體10與銀覆膜層121之間的密合應(yīng)力,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜層121的活塞100。并且,根據(jù)第二實(shí)施方式,由于使料漿中的銀粒子23與樹(shù)脂層120中的銀粒子125熱粘接來(lái)形成銀覆膜層121,因此能夠提高該銀覆膜層121與樹(shù)脂層120之間的接合力。另外,根據(jù)第二實(shí)施方式,使分散在松油醇中的銀粒子23的平均粒徑在Inm SOnm的范圍內(nèi),因此,即使是設(shè)定為最大的平均粒徑80nm,也能夠?qū)y覆膜層121中的銀純度保持在適于滑動(dòng)的預(yù)定的基準(zhǔn)值以上,能夠形成熱傳導(dǎo)度高的活塞100。另外,根據(jù)第二實(shí)施方式,使樹(shù)脂層120含有的銀粒子125的平均粒徑在4 μ m 30 μ m范圍內(nèi),因此能夠提高該樹(shù)脂層120中的銀粒子125與銀覆膜層121之間的接合力。另外,根據(jù)第二實(shí)施方式,由于使進(jìn)行加熱時(shí)的加熱溫度在160°C 240°C的范圍內(nèi),因此,不使主體10的比強(qiáng)度降低就能夠使銀粒子23熱粘接而形成銀覆膜層121。另外,根據(jù)第二實(shí)施方式,在形成樹(shù)脂層120之前,在主體10的外周面11的至少一部分形成凹凸,因此,增大了主體10的外周面11與樹(shù)脂層120之間的接觸面積,并且該樹(shù)脂層120進(jìn)入到凹部11A,發(fā)揮了所謂的錨定效果,從而能夠提高主體10與樹(shù)脂層120之間的密合性。另外,根據(jù)第二實(shí)施方式,涂覆是通過(guò)絲網(wǎng)印刷法進(jìn)行的,因此能夠?qū)⒎稚⒂秀y粒子23的料漿簡(jiǎn)單地涂覆到樹(shù)脂層120上。另外,根據(jù)第二實(shí)施方式,在具備用于在缸膛3內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)面122的活塞I中,所述活塞I在由鋁合金構(gòu)成的主體10的外周面11具備含有銀粒子125的樹(shù)脂層120,在該樹(shù)脂層120上形成構(gòu)成滑動(dòng)面122的銀覆膜層121,并且使該銀覆膜層121與樹(shù)脂層120中的銀粒子125熱粘接,因此,銀覆膜層121與主體10經(jīng)由樹(shù)脂層120接合起來(lái),并且使該樹(shù)脂層120中的銀粒子125與銀覆膜層121熱粘接,從而能夠提高所述主體10與銀覆膜層121之間的密合應(yīng)力,能夠簡(jiǎn)單地形成施加有機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的銀覆膜層121的活塞100。因此,根據(jù)第二實(shí)施方式,使銀覆膜層121的厚度t2在I μ m 20 μ m的范圍內(nèi),因此能夠以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)形成具備因銀覆膜層121而使得摩擦較小的滑動(dòng)面122的活塞100。另外,本發(fā)明并不限于上述的第一和第二實(shí)施方式,當(dāng)然能夠不脫離本發(fā)明的主旨地采取各種結(jié)構(gòu)。例如,在上述的第一和第二實(shí)施方式中,對(duì)用鋁合金形成活塞1、100的主體10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明,當(dāng)然也可以用金屬鋁形成該主體10。此外,在第一和第二實(shí)施方式中,作為滑動(dòng)部件,對(duì)在活塞1、100的裙部IOB形成銀覆膜層21、121的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明,然而并不限定于此,也可以將該銀覆膜層21、121形成在曲軸、軸襯、凸輪軸等的滑動(dòng)面。標(biāo)號(hào)說(shuō)明 1、100:活塞(滑動(dòng)部件);
2、102:覆膜層;3:缸膛(被滑動(dòng)部件);3A:內(nèi)壁;10:主體(基材);IOA:環(huán)槽脊部;IOB:裙部;11:外周面(表面);IlA:凹部;21、121:銀覆膜層;22、122:滑動(dòng)面;23:銀粒子;120:樹(shù)脂層;
120A:外周面;124:聚酰胺亞胺樹(shù)脂;125:銀粒子;125A:露出面。
權(quán)利要求
1.一種滑動(dòng)部件的制造方法,所述滑動(dòng)部件的制造方法在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面使銀成膜來(lái)形成滑動(dòng)面,所述滑動(dòng)部件的制造方法的特征在于, 將使銀粒子分散于極性溶劑中而得到的懸濁溶液涂覆在所述基材的表面,加熱該涂覆的懸濁溶液和所述基材,除去所述懸濁溶液中的所述溶劑,并且使所述銀粒子彼此熱粘接而形成所述滑動(dòng)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,所述銀粒子的平均粒徑在30nm 80nm的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,在施加所述涂覆前,除去所述表面的氧化膜的至少一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,在施加所述涂覆前,在所述表面的至少一部分形成凹凸。
5.一種滑動(dòng)部件的制造方法,所述滑動(dòng)部件的制造方法在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面使銀成膜來(lái)形成滑動(dòng)面,所述滑動(dòng)部件的制造方法的特征在于, 在所述基材的表面形成含有銀粒子的樹(shù)脂層, 將使銀粒子分散于極性溶劑中而得到的懸濁溶液涂覆在所述樹(shù)脂層上, 加熱該涂覆的所述懸濁溶液、所述樹(shù)脂層和所述基材,使所述樹(shù)脂層中的銀粒子與所述懸濁溶液中的銀粒子熱粘接并且使所述懸濁溶液中的銀粒子彼此熱粘接,從而形成所述滑動(dòng)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的 滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,分散在所述極性溶劑中的所述銀粒子的平均粒徑在Inm 80nm的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,所述樹(shù)脂層含有的所述銀粒子的平均粒徑在4μπι 30μπι的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,所述樹(shù)脂層采用亞胺類(lèi)樹(shù)脂、環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂、尼龍類(lèi)樹(shù)脂中的任意一種而形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,在形成所述樹(shù)脂層前,除去所述表面的氧化膜的至少一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,在形成所述樹(shù)脂層前,在所述表面的至少一部分形成凹凸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,進(jìn)行所述加熱時(shí)的加熱溫度為160°C 240°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,作為所述極性溶劑,采用乙醇類(lèi)溶劑、水類(lèi)溶劑、酮類(lèi)溶劑中的任意一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,所述涂覆通過(guò)絲網(wǎng)印刷法進(jìn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的滑動(dòng)部件的制造方法,其特征在于,所述滑動(dòng)部件為活塞。
15.一種滑動(dòng)部件,所述滑動(dòng)部件具備用于在被滑動(dòng)部件內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)面,所述滑動(dòng)部件的特征在于, 所述滑動(dòng)部件在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面具備構(gòu)成所述滑動(dòng)面的銀覆膜層,將使銀粒子分散于極性溶劑中而得到的懸濁溶液涂覆在所述基材的表面,加熱該涂覆的懸濁溶液和所述基材,除去所述懸濁溶液中的所述溶劑,并且使所述銀粒子彼此熱粘接而形成該銀覆膜層。
16.一種滑動(dòng)部件,所述滑動(dòng)部件具備用于在被滑動(dòng)部件內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)面,所述滑動(dòng)部件的特征在于, 所述滑動(dòng)部件在由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面具備含有銀粒子的樹(shù)脂層,在該樹(shù)脂層上形成構(gòu)成所述滑動(dòng)面的銀覆膜層,并且使該銀覆膜層與所述樹(shù)脂層中的銀粒子熱粘接。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的滑動(dòng)部件,其特征在于,所述銀覆膜層的厚度在Ιμπι 20μηι的范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的滑動(dòng)部件,其特征在于,在所述基材的表面形成有凹凸,在所述凹凸上形成有所述銀覆膜層。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的滑動(dòng)部件,其特征在于,在所述基材的表面形成有凹凸,在所述凹凸上形成有所述樹(shù)脂層和所述銀覆膜層。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的滑動(dòng)部件,其特征在于,所述樹(shù)脂層由亞胺類(lèi)樹(shù)脂、環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂、尼龍類(lèi)樹(shù)脂中的任意一種構(gòu) 成。
全文摘要
提供一種滑動(dòng)部件的制造方法以及滑動(dòng)部件,以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的表面與銀覆膜之間的密合性的提高。在具備在缸膛(3)內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)面(22)的活塞(1)中,在由鋁合金構(gòu)成的主體(10)的外周面(11)具備構(gòu)成滑動(dòng)面(22)的銀覆膜層(21),將使銀粒子(23)分散于松油醇中而得到的料漿涂覆在主體(10)的外周面(11),加熱該涂覆的料漿和主體(10),除去該料漿中的松油醇,并且使銀粒子(23)彼此熱粘接而形成該銀覆膜層(21)。
文檔編號(hào)C23C24/08GK103097577SQ20118004306
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者高田亮太郎, 辻井芳孝, 猿山真由美 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社