滑动件和用于制造所述滑动件的方法

摘要

在根据本发明的滑动件及其制造方法中，将从由氧化铝、二氧化硅、莫来石、氧化钙、氧化镁以及氧化铁组成的组中选择的至少一种成分转移到基材上，从而在相互滑动的构件(101、201、301、401)中的至少一个的滑动面处形成转移层(104、204、304、404)，因此，滑动面被提供有这些成分的至少一个或多个以下特性：机械强度、固体润滑、断裂韧性以及滑动特性。

权利要求

1.一种滑动件，其中将从由氧化铝、二氧化硅、莫来石、氧化钙、氧化镁以及氧化铁组成的组中选择的至少一种成分转移到基材上，从而在相互滑动的滑动件中的至少一个滑动件的滑动面处形成转移层，在形成于相互滑动的滑动件中的至少一个滑动件的滑动面处的转移层，形成大量的微小空腔，所述微小空腔是由具有球面的一部分的形状构成的凹面。

2.根据权利要求1所述的滑动件，其中在滑动面开口处的每个微小空腔的最大直径在

10μm和200μm之间的范围内。

3.根据权利要求1所述的滑动件，其中所述滑动件的所述基材由铝基材料制成。

4.根据权利要求1所述的滑动件，其中所述滑动件的所述基材由铁基材料制成。

5.根据权利要求1所述的滑动件，其中微小沟槽形成于所述滑动件的所述滑动面处。

6.根据权利要求1所述的滑动件，其中微小沟槽形成于所述滑动件的所述滑动面处，且其中所述微小沟槽在相对于滑动方向形成预定角度的方向上延伸。

7.根据权利要求1所述的滑动件，其中微小沟槽形成于所述滑动件的所述滑动面处，且其中所述微小沟槽在平行于滑动方向的方向上延伸。

8.根据权利要求1所述的滑动件，其中微小沟槽形成于所述滑动件的所述滑动面处，且其中所述微小沟槽在相互垂直的方向上延伸。

9.根据权利要求1所述的滑动件，其中微小沟槽形成于所述滑动件的所述滑动面处，且其中所述微小沟槽的宽度和所述滑动面沿垂直于所述微小沟槽的延伸方向的方向的长度之间的比率在0.05和0.6之间的范围内。

10.一种滑动件，其中氧化钙成分转移到基材上，从而在相互滑动的滑动件中的至少一个滑动件的滑动面处形成转移层，在形成于相互滑动的滑动件中的至少一个滑动件的滑动面处的转移层，形成大量的微小空腔，所述微小空腔是由具有球面的一部分的形状构成的凹面。

11.根据权利要求10所述的滑动件，其中在滑动面开口处的每个微小空腔的最大直径在10μm和200μm之间的范围内。

12.根据权利要求10或11所述的滑动件，其中具有3μm或更小的最大直径的极微小的凹部形成于每个所述微小空腔的内表面处。

13.一种滑动件制造方法，所述滑动件制造方法用于在相互滑动的滑动件中的至少一个滑动件的滑动面处形成转移层，所述方法包括通过将投射颗粒投射到所述滑动件的基材上形成所述转移层的步骤，所述投射颗粒包含从由氧化铝、二氧化硅、莫来石、氧化钙、氧化镁以及氧化铁组成的组中选择的至少一种成分，在形成所述转移层的步骤，在形成于相互滑动的滑动件中的至少一个滑动件的滑动面处的转移层，形成大量的微小空腔，所述微小空腔是由具有球面的一部分的形状构成的凹面。

14.根据权利要求13所述的滑动件制造方法，其中所述投射颗粒基本为球形，并具有在3μm和200μm之间的范围内的平均粒径。

15.根据权利要求13或14所述的滑动件制造方法，其中飞灰用作所述投射颗粒。

16.根据权利要求13或14所述的滑动件制造方法，其中所述方法进一步包括在形成所述转移层的所述步骤之前、用于在将为所述滑动面的所述基材的表面处形成微小沟槽的研磨步骤。

17.根据权利要求13或14所述的滑动件制造方法，其中所述方法进一步包括在形成所述转移层的所述步骤之前、用于在将为所述滑动面的所述基材的表面处形成微小沟槽的研磨步骤，且其中，在所述研磨步骤中形成的所述微小沟槽在相对于滑动方向形成预定角度的方向上延伸。

18.一种滑动件制造方法，所述滑动件制造方法用于在相互滑动的滑动件中的至少一个滑动件的滑动面处形成转移层，所述方法包括通过将包含氧化钙成分的投射颗粒投射到所述滑动件的基材上形成所述转移层的步骤，在形成所述转移层的步骤，在形成于相互滑动的滑动件中的至少一个滑动件的滑动面处的转移层，形成大量的微小空腔，所述微小空腔是由具有球面的一部分的形状构成的凹面。

19.根据权利要求18所述的滑动件制造方法，其中在形成所述转移层的所述步骤中，形成在滑动面开口处的最大直径在10μm和200μm之间的范围内的微小空腔。

20.根据权利要求18所述的滑动件制造方法，其中在形成所述转移层的所述步骤中，具有3μm或更小的最大直径的极微小的凹部形成于微小空腔的内表面处。

21.根据权利要求18所述的滑动件制造方法，其中所述投射颗粒基本为球形，并具有在3μm和200μm之间的范围内的平均粒径。

22.根据权利要求18所述的滑动件制造方法，其中所述转移层通过将混合投射颗粒投射到所述基材上形成，在所述混合投射颗粒中，具有1μm或更小的粒径的所述投射颗粒与具有基本呈球形并具有在3μm和200μm之间的范围内的平均粒径的承载珠相混合。

23.根据权利要求22所述的滑动件制造方法，其中以使大量的所述投射颗粒粘附到所述承载珠的表面的方式形成所述混合投射颗粒。

24.根据权利要求18到23中任一项所述的滑动件制造方法，其中氧化钙和生石灰中的至少一种用作所述投射颗粒。

说明书

滑动件和用于制造所述滑动件的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于滑动部分的滑动件以及用于制造这种滑动件的方法，其中当驱动各种工业设备(例如，用于冰箱-冷冻器的压缩机机床、以及用于汽车的内燃机时，所述滑动部分彼此接触并相对于彼此滑动。

背景技术

[0002] 在最近几年，用于各种工业设备中的滑动部分的表面改性(surfacemodification)技术已经强烈要求满足各种驱动要求，以便以较高功率和较低转数驱动这种设备。 [0003] 图33是用于滑动部分的传统滑动件的横截面视图。在图33中，例如，作为用于冰箱-冷冻器的压缩机的曲柄轴和活塞销的示例，第一滑动件1和相对的第二滑动件10为彼此滑动的构件。接触滑动部分20设置在第一和第二滑动件1和10之间，具有润滑和冷却作用的润滑油被供给到所述接触滑动部分。

[0004] 传统的滑动件(即，第一和第二滑动件1和10)由主要由容易加工和相对便宜的铁和/或铝组成的铁基材料和/或铝基材料形成。

[0005] 如果用显微镜观察第一滑动件1和相对的第二滑动件10的两个滑动面，则在每个表面中观测到表面粗糙度或起伏。已经公知，在接触滑动部分20处的滑动的现状中，因滑动面的不平坦形成的金属接触部分、以及由滑动件之间的润滑油形成的油膜部分彼此支撑，因此提供边界润滑区域和流体润滑区域共同存在的通常所说的混合润滑区域。 [0006] 在典型地在用于冰箱-冷冻器的压缩机中所采用的1500rpm到3000rpm下，接触滑动部分20中的油膜的厚度以1μm到2μm、或1μm或更小的数量级计算。在传统的滑动件中，已经降低了滑动面的不平坦度，且已经使第一和第二滑动件1和10的滑动面变得平滑，因此抑制了由于在接触滑动部分20处的滑动造成的磨损并减少摩擦损失。这种传统技术公开在日本 未审查的专利公开出版物第2000-145637号中。

[0007] 因此，在传统的滑动件中，第一和第二滑动件1和10的滑动面都已经研磨成大约Ra 0.3μm到Ra 0.6μm的表面粗糙度，并已经通过抛光、珩磨等精加工成Ra 0.2μm或更小的表面粗糙度。结果，表面粗糙度或起伏已经基本从第一和第二滑动件1和10的滑动面消除。

[0008] 然而，在上述传统的技术中，由于用于冰箱-冷冻器的压缩机以较高功率和较低转数被驱动，滑动的实际现状变得越来越差，从而破坏了在第一和第二滑动件1和10之间的接触滑动部分20处的油膜，因此在主要由滑动件的金属接触部分组成的边界润滑区域处造成滑动。如果这种滑动长时间持续，则由于过度的金属接触造成的滑动热量的产生已经变得很明显，因此，可能在接触滑动部分20处发生粘附磨损和/或摩料磨损。结果，接触滑动面的粗糙程度加速，最后，可能造成由于粘合和/或不正常的磨损造成的锁定。 发明内容

[0009] 为了解决上述传统技术中的问题提出本发明，且本发明目的是为了即使在油膜厚度相对较薄(即，即使在边界润滑区域处)，也能通过降低磨损提供一种高可靠性的滑动件。

[0010] 为了实现此目的，在根据本发明的滑动件中，将从由氧化铝、二氧化硅、莫来石、氧化钙、氧化镁以及氧化铁组成的组中选择的至少一种成分转移到基材上，从而在相互滑动的构件中的至少一个的滑动面处形成转移层。以此方式形成的滑动件可以提供具有转移层的成分的至少一个或多个以下特性的滑动面：机械强度、固体润滑、断裂韧性以及滑动特性。因此，改进了滑动件的滑动面的耐磨性和卡住阻力，并显著地降低边界润滑区域处的磨损。

[0011] 根据本发明的滑动件制造方法是一种用于制造滑动件的方法，其中转移层形成于相互滑动的构件中的至少一个的滑动面处，其中所述方法包括步骤：通过将投射颗粒投射到滑动件的基材上形成转移层，所述投射颗粒包含从由氧化铝、二氧化硅、莫来石、氧化钙、氧化镁以及氧化铁组成的组中选择的至少一种成分。在包括这种步骤的滑动件制造方法中，滑动面 设置有至少一个或多个以下特性：机械强度、固体润滑、断裂韧性以及滑动特性。因此，改进了滑动件的滑动面的耐磨性和卡住阻力，并显著地降低边界润滑区域处的磨损。

[0012] 在根据本发明的第一方面的滑动件中，将从由氧化铝、二氧化硅、莫来石、氧化钙、氧化镁以及氧化铁组成的组中选择的至少一种成分转移到基材上，从而在相互滑动的构件中的至少一个的滑动面处形成转移层。以此方式形成的根据第一方面的滑动件提供具有转移层的成分的至少一个或多个以下特性的滑动面：机械强度、固体润滑、断裂韧性以及滑动特性。因此，改进了滑动件的滑动面的耐磨性和卡住阻力，并且甚至降低边界润滑区域处的磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0013] 根据本发明的第二方面的滑动件基于第一方面，其中每个都由凹面形成的大量微小空腔设置在相互滑动的构件中的至少一个的滑动面处。以此方式形成的根据第二方面的滑动件使得每个微小空腔起到油接收器的作用。因此，即使在润滑油从外部的供给中断的情况下，也会保持接触滑动部分处的润滑油，以便能够降低磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0014] 根据本发明的第三方面的滑动件基于第一方面，其中每个都由一部分基本呈球形的面形成的大量微小空腔设置在相互滑动的构件中的至少一个的滑动面处。以此方式形成的根据第三方面的滑动件使得每个微小空腔起到油接收器的作用。因此，即使在润滑油从外部的供给中断的情况下，也会保持接触滑动部分处的润滑油，以便能够降低磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0015] 根据本发明的第四方面的滑动件基于第二和第三方面，其中滑动面开口处的每个微小空腔的最大直径在10μm和200μm之间的范围内。如果每个微小空腔的最大直径大于200μm，则微小空腔连接在一起，且保持在所述微小空腔中的润滑油变得更可能流出。另一方面，如果每个微小空腔的最大直径小于10μm，则降低了与平滑表面保持润滑油的实质差异。然而，根据本发明第四方面的滑动件设置为能避免这种问题。因此，通过将每个微小空腔的最大直径设定为以上范围内的适合值，甚至可以降低在边界润滑区域处的磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0016] 根据本发明的第五方面的滑动件基于第一方面，其中滑动件的基材由铝基材料制成。因此，即使采用广泛使用的材料(例如，铝压模产品或铝合金铸件)作为滑动件，根据第五方面的滑动件也可以降低边界润滑区域处的磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0017] 根据本发明的第六方面的滑动件基于第一方面，其中滑动件的基材由铁基材料制成。因此，即使采用广泛使用的材料(例如，铸铁、烧结铁或低碳钢)作为滑动件，根据第六方面的滑动件也可以降低边界润滑区域处的磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。 [0018] 根据本发明的第七方面的滑动件基于第一到第三方面，其中微小沟槽形成于滑动件的滑动面处。根据第七方面的滑动件使微小沟槽起到油接收器的作用。因此，即使在润滑油从外部的供给中断的情况下，也能保持滑动件之间的润滑油，以便能够降低磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0019] 根据本发明的第八方面的滑动件基于第一到第三方面，其中微小沟槽形成于滑动件的滑动面处，且微小沟槽在相对于滑动方向形成预定角度的方向上延伸。根据第八方面的滑动件使微小沟槽有效地起到油接收器的作用。因此，即使在润滑油从外部的供给中断的情况下，也能保持滑动件之间的润滑油，以便能够降低磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0020] 根据本发明的第九方面的滑动件基于第一到第三方面，其中微小沟槽形成于滑动件的滑动面处，且微小沟槽在平行于滑动方向的方向上延伸。根据第九方面的滑动件使微小沟槽有效地起到油接收器的作用。因此，即使在润滑油从外部的供给中断的情况下，也能保持滑动件之间的润滑油，以便能够降低磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。 [0021] 根据本发明的第十方面的滑动件基于第一到第三方面，其中微小沟槽形成于滑动件的滑动面处，且微小沟槽在相互垂直的方向上延伸。根据第十方面的滑动件使微小沟槽有效地起到油接收器的作用。因此，即使在润滑油从外部的供给中断的情况下，也能保持滑动件之间的润滑油，以便能够降低磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。 [0022] 根据本发明的第十一方面的滑动件基于第一到第三方面，其中微小沟槽形成于滑动件的滑动面处，且微小沟槽的宽度和滑动面沿垂直于微小沟 槽的延伸方向的方向上的长度之间的比率在0.05和0.6之间的范围内。在根据第十一方面的滑动件中，在滑动面处的微小沟槽的比率设定为适当的值，从而使微小沟槽有效地起到油接收器的作用。 [0023] 在根据本发明的第十二方面的滑动件中，将氧化钙的成分转移到基材上，从而在相互滑动的沟件中的至少一个的滑动面处形成转移层。以此方式形成的根据第十二方面的滑动件提供具有转移层的成分的固体润滑特性的滑动面。因此，改进了滑动件的滑动面的耐磨性和卡住阻力，并且甚至降低边界润滑区域处的磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0024] 根据本发明的第十三方面的滑动件基于第十二方面，其中每个都由一部分基本呈球形的面的形成的大量微小空腔设置在相互滑动的构件中的至少一个的滑动面处。以此方式形成的根据第十三方面的滑动件使每个微小空腔起到油接收器的作用。因此，即使在润滑油从外部的供给中断的情况下，也能保持接触滑动部分处的润滑油，以便能够降低磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0025] 根据本发明的第十四方面的滑动件基于第十三方面，其中在滑动面开口处的每个微小空腔的最大直径在10μm和200μm之间的范围内。如果每个微小空腔的最大直径大于200μm，则微小空腔连接在一起，且保持在所述微小空腔中的润滑油变得更可能流出。另一方面，如果每个微小空腔的最大直径小于10μm，则降低了与平滑表面在保持润滑油上的实质差异。然而，以此方式形成的根据第十四方面的滑动件设置为能避免这种问题。因此，通过将每个微小空腔的最大直径设定为在以上范围内的适当值，甚至可以降低在边界润滑区域处的磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0026] 根据本发明的第十五方面的滑动件基于第十三和第十四方面，其中具有3μm或更小的最大直径的极微小的凹部形成于每个微小空腔的内表面处。以此方式形成的根据第十五方面的滑动件使极微小的凹部用作滑动面和润滑油之间的楔形部。因此，由于改进了微小空腔中的润滑油的保持和吸收，甚至能降低边界润滑区域处的磨损，从而使得可以提供高可靠性的滑动件。

[0027] 根据本发明的第十六方面的滑动件制造方法是一种用于在相互滑动 的构件中的至少一个的滑动面处形成转移层的滑动件制造方法，其中所述方法包括步骤：通过将投射颗粒投射到滑动件的基材上形成转移层，投射颗粒包括从由氧化铝、二氧化硅、莫来石、氧化钙、氧化镁以及氧化铁组成的组中选择的至少一种成分。在根据第十六方面的滑动件制造方法中，由于由投射颗粒的投射造成施加冲击载荷，所以滑动件和投射颗粒的表面温度增加以激活两个表面，从而使得可以有效地将投射颗粒的成分转移到滑动面上。此外，在根据第十六方面的滑动件制造方法中，由于冲击力，大量的微小空腔形成于滑动面处，且滑动面的表面组成的精制使得增加内应力。因此，提供了诸如高硬度和高断裂韧性的特性，从而使得可以制作高可靠性和高生产性的滑动件。

[0028] 根据本发明的第十七方面的滑动件制造方法基于第十六方面，其中投射颗粒基本为球形，并具有在3μm和200μm之间的范围内的平均粒径。如果平均粒径大于200μm，则形成于滑动件的滑动面处的每个微小空腔的开口直径变得过大，使得微小空腔连接在一起，且保持在所述微小空腔中的润滑油变得更可能流出。另一方面，如果平均粒径小于3μm，则每个微小空腔的直径变得过小，使得降低了与平滑表面在润滑油的保持上的实质差异。为了避免这种问题，在根据第十七方面的滑动件制造方法中，每个微小空腔形成适当的形状，且滑动面的开口直径设定在用于保持润滑油的适当值。因此，根据第十七方面的滑动件制造方法可以制造高可靠性的滑动件。

[0029] 根据本发明的第十八方面的滑动件制造方法基于第十六和第十七方面，其中飞灰用作投射颗粒。在根据第十八方面的滑动件制造方法中，飞灰包含70％到80％的氧化铝、二氧化硅和莫来石成分、以及20％到30％的氧化钙、氧化镁以及氧化铁成分。因此，通过将飞灰投射到滑动件的滑动面上，这些化合物中的至少两种或更多种成分同时转移到滑动面上，因此滑动件的滑动面可以同时设置有至少两个或更多个以下极佳的特性：高机械强度、硬固体润滑层、高断裂韧性以及高滑动特性。因此，根据第十八方面的滑动件制造方法可以制造有效且高可靠性的滑动件。

[0030] 根据本发明的第十九方面的滑动件制造方法基于第十六和第十七方面，其中所述方法进一步包括在形成转移层的步骤之前用于在将为滑动面 的基材的表面处形成微小沟槽的研磨步骤。在根据第十九方面的滑动件制造方法中，微小沟槽形成于滑动件的滑动面处，从而使得可以制作使微小沟槽起到油接收器的作用的滑动件。

[0031] 根据本发明的第二十方面的滑动件制造方法基于第十六和第十七方面，其中所述方法进一步包括在形成转移层的步骤之前用于在将为滑动面的基材的表面处形成微小沟槽的研磨步骤，而在研磨步骤中形成的微小沟槽在相对于滑动方向形成预定角度的方向上延伸。在根据第二十方面的滑动件制造方法中，所需的微小沟槽可以形成于滑动件的滑动面处。结果，使微小沟槽有效地起到油接收器的作用，因此，即使在润滑油从外部的供给中断的情况下，也能保持滑动件之间的润滑油，以便能够降低磨损，从而使得可以制造高可靠性的滑动件。

[0032] 根据本发明的第二十一方面的滑动件制造方法是一种用于在相互滑动的构件中的至少一个的滑动面处形成转移层的滑动件制造方法，其中所述方法包括步骤：通过将包含氧化钙成分的投射颗粒投射到滑动件的基材上形成转移层。在根据第二十一方面的滑动件制造方法中，由于在投射颗粒碰撞时产生的冲击能量，滑动件和投射颗粒的表面温度增加以激活两个表面，从而将起到固体润滑材料的作用的氧化钙成分转移到滑动面上。因此，变得可以制作高可靠性和高生产性的滑动件。

[0033] 根据本发明的第二十二方面的滑动件制造方法基于第二十一方面，其中在形成转移层的步骤中，每个都由一部分基本呈球形的面形成的大量微小空腔设置在相互滑动的构件中的至少一个的滑动面处。在根据第二十二方面的滑动件制造方法中，由于在投射颗粒碰撞时产生的冲击能量，滑动件和投射颗粒的表面温度增加以激活两个表面。结果，起到固体润滑材料的作用的氧化钙成分转移到滑动面上，同时形成大量的微小空腔，从而使得可以制作高可靠性和高生产性的滑动件。

[0034] 根据本发明的第二十三方面的滑动件制造方法基于第二十一方面，其中在形成转移层的步骤中，在滑动面开口处的最大直径在10μm和200μm之间的范围内的微小空腔。如果每个微小空腔的最大直径大于200μm，则微小空腔连接在一起，且保持在所述微小空腔中的润滑油变得更可能流出。另一方面，如果每个微小空腔的最大直径小于10μm，则降低了与平 滑表面在保持润滑油上的实质差异。然而，根据第二十三方面的滑动件制造方法可以避免这种问题。因此，通过将每个微小空腔的最大直径设定在以上范围内的适当值，甚至可以降低边界润滑区域处的磨损，从而使得可以制作高可靠性的滑动件。 [0035] 根据本发明的第二十四方面的滑动件制造方法基于第二十一方面，其中在形成转移层的步骤中，具有3μm或更小的最大直径的极微小凹部形成于微小空腔的内表面处。在根据第二十四方面的滑动件制造方法中，使极微小的凹部用作滑动面和润滑油之间的楔形部。因此，由于改进了微小空腔中的润滑油的保持和吸收，能降低即使在边界润滑区域处的磨损，从而使得可以制作高可靠性的滑动件。

[0036] 根据本发明的第二十五方面的滑动件制造方法基于第二十一方面，其中投射颗粒基本为球形，并具有在3μm和200μm之间的范围内的平均粒径。在根据第二十五方面的滑动件制造方法中，即使在润滑油从外部的供给中断的情况下，也能形成具有在以上范围内的适当的直径的微小空腔，因此使转移层的成分的转移所需的冲击能量能够施加到滑动面上。结果，根据第二十五方面的滑动件制造方法可以制造高可靠性的滑动件。 [0037] 根据本发明的第二十六方面的滑动件制造方法基于第二十一方面，其中转移层通过将混合投射颗粒投射到基材上形成，在混合投射颗粒中，具有1μm或更小的粒径的投射颗粒与具有基本呈球形的形状并具有在3μm和200μm之间的范围内的平均粒径的承载珠相混合。在根据第二十六方面的滑动件制造方法中，由于在具有相对较大的粒径的承载珠碰撞时产生冲击能量，具有在以上范围内的适当直径的微小空腔形成用于在滑动面处的润滑油的保持，因此能够转移具有小粒径的投射颗粒的成分。结果，根据第二十六方面的滑动件制造方法可以制造高可靠性且高生产性的滑动件。

[0038] 根据本发明的第二十七方面的滑动件制造方法基于第二十六方面，其中以使大量的投射颗粒粘附到承载珠的表面的方式形成混合投射颗粒。在根据第二十七方面的滑动件制造方法中，在承载珠碰撞时产生冲击能量，此外，每个投射颗粒都被承载珠推进滑动面，因此有利于每个投射颗粒的成分转移到基材。此外，在根据第二十七方面的滑动件制造方法中，可以有效地形成微小空腔和极微小的凹部，因此使得可以制造高可靠性且高生 产性的滑动件。

[0039] 根据本发明的第二十八方面的滑动件制造方法基于第二十一到第二十七方面，其中氧化钙和生石灰中的一种用作投射颗粒。在包括这种步骤的根据第二十八方面的滑动件制造方法中，由于主要由氧化钙组成的转移层将以几个μm的厚度形成到滑动面上，所以在边界润滑区域处明显实现了磨损降低，因此使得可以制造高可靠性的滑动件。 [0040] 根据本发明的滑动件及其制造方法即使在接触滑动部分处的油膜厚度相对较薄的情况下，即，在边界润滑区域的情况下，也可以获得明显降低磨损的有利效果，因此使得可以提供高可靠性的滑动件。

附图说明

[0041] 图1是根据本发明的实施例1中的滑动件的示意性放大横截面视图； [0042] 图2是说明用于制造根据本发明的实施例1的滑动件的方法的示意图； [0043] 图3是表示根据本发明的实施例1中的滑动件的滑动面上的EPMA元素分析的结果的特征图；

[0044] 图4是表示根据本发明的实施例1的滑动件的滑动面上的X-射线衍射分析的结果的特征图；

[0045] 图5是表示在根据本发明的实施例1的条件1以及比较实例1中的摩擦系数随时间的变化的特征图；

[0046] 图6是表示在根据本发明的实施例1的条件1到5以及比较实例1中的直到出现卡住现象的滑动长度的特征图；

[0047] 图7是表示在根据本发明的实施例1的条件1到5以及比较实例1中的特定磨损率之间做出的比较结果的特征图；

[0048] 图8是在投射颗粒中的每个都形成近似球形的情况下，表示在根据本发明的实施例1的条件1到5以及比较实例1中的微小空腔直径、滑动长度以及特定磨损率之间的相关性的特征图；

[0049] 图9是在投射颗粒中的每个都形成近似球形的情况下，表示在根据本发明的实施例1的条件1到5以及比较实例1中的粒径、滑动长度以及特定磨损率之间的相关性的特征图；

[0050] 图10是根据本发明的实施例2中的滑动件的示意性放大横截面视图； [0051] 图11是说明用于制造根据本发明的实施例2的滑动件的方法的示意图； [0052] 图12是表示根据本发明的实施例2的滑动件的滑动面上的EPMA元素分析的结果的特征图；

[0053] 图13是表示根据本发明的实施例2的滑动件的滑动面上的X-射线衍射分析的结果的特征图；

[0054] 图14是表示在根据本发明的实施例2中的摩擦系数随时间的变化的特征图； [0055] 图15是表示在根据本发明的实施例2中的直到出现卡住现象的滑动长度的特征图；

[0056] 图16是表示根据本发明的实施例2中的特定磨损率的特征图；

[0057] 图17是根据本发明的实施例3中的滑动件的示意性放大横截面视图； [0058] 图18是说明用于制造根据本发明的实施例3的滑动件的方法的示意图； [0059] 图19是说明根据本发明的实施例3中的微小空腔和微小沟槽的简图； [0060] 图20是表示根据本发明的实施例3的滑动件的滑动面上的EPMA元素分析的结果的特征图；

[0061] 图21是表示根据本发明的实施例3的滑动件的滑动面上的X-射线衍射分析的结果的特征图；

[0062] 图22是表示在根据本发明的实施例3中的摩擦系数随时间的变化的特征图； [0063] 图23是表示在根据本发明的实施例3中的直到出现卡住现象的滑动长度的特征图；

[0064] 图24是表示根据本发明的实施例3中特定磨损率的特征图；

[0065] 图25是根据本发明的实施例4中的滑动件的示意性放大横截面视图； [0066] 图26是说明用于制造根据本发明的实施例4中的滑动件的方法的示意图； [0067] 图27是说明根据本发明的实施例4中的混合投射颗粒的示意图； [0068] 图28是表示根据本发明的实施例4的滑动件的滑动面上的EPMA元素分析的结果的特征图；

[0069] 图29是表示根据本发明的实施例4的滑动件的滑动面上的X-射线衍射分析的结果的特征图；

[0070] 图30是表示根据本发明的实施例4中的摩擦系数随时间的变化的特征图； [0071] 图31是表示根据本发明的实施例4中的直到出现卡住现象的滑动长度的特征图；

[0072] 图32是表示根据本发明的实施例4中的盘侧的特定磨损率的特征图；以及 [0073] 图33是传统滑动件的横截面视图。

具体实施方式

[0074] 实施例1

[0075] 在下文中，将参照附图说明为根据本发明的优选实施例的实施例1的滑动件。应该注意，由于以下说明的实施例每个都作为发明的滑动件的具体实例说明，所以这些实施例的设计的目的不是限制本发明，因此，本发明包括通过显示在下述每个实施例中的技术构思所提供的所有设计。

[0076] 图1显示部分说明根据本发明的实施例1中的滑动件的示意性放大横截面视图。图2显示说明用于制造实施例1的滑动件的方法的示意图。图3显示表示实施例1的滑动件的滑动面上的EPMA元素分析的结果的特征图。以及图4显示表示实施例1的滑动件的滑动面上的X-射线衍射分析的结果的特征图。

[0077] 下面将说明根据本发明的实施例1的滑动件101。

[0078] 滑动件101利用由铝基材料制成的铝合金(JIS：A6063)作为基材而形成。 [0079] 在滑动件101的滑动面处，形成转移成具有几个μm的厚度的二氧化硅(SiO2)的转移层(transfer layer)104。在此使用的术语“转移”是指使每个投射颗粒111的成分粘附和混入到基材102的表面和所述表面的附近的过程。在此实施例中，通过将具有需要转移的成分的投射颗粒111以预定的速度投射到滑动件101的滑动面上实现所述转移。 [0080] 此外，每个都形成近似半球形面(即，每个都由一部分近似球形的表 面形成)的大量极微小空腔105进一步设置在滑动面处。

[0081] 接下来，将详细说明用于制造实施例1的滑动件101的方法。

[0082] 首先，研磨将为滑动件101的滑动面的基材102的表面，以便将所述表面精加工成大约Ra 0.3μm的表面粗糙度。然后，将投射颗粒供给装置121(参见图2)用于将投射颗粒111投射到基材102的表面上。

[0083] 在投射颗粒供给装置121中，输送储存在储存罐(未显示)中的投射颗粒111的投射颗粒输送管122与使载运气体123流动的气管124连接，并且喷嘴125设置在气管124的末端处。

[0084] 在实施例1中，每个都由具有99％或更高的高纯度的二氧化硅(SiO2)制成的近似于球形的颗粒用作投射颗粒111。投射颗粒111的平均粒径为20μm，并已经显示每个都具有范围从10μm到30μm的粒径的投射颗粒111占据全部投射颗粒111的90％或更多的正态分布。

[0085] 储存在储存罐中的投射颗粒111通过电动齿轮泵(未显示)被允许通过投射颗粒输送管122，并被输送到投射颗粒输送管122和气管124之间的连接部。气管124内的载运气体123为通过利用空气泵(未显示)提供的干燥空气，且气压调节为在0.3MPa和0.6MPa之间的范围内。

[0086] 以此方式连续输送到投射颗粒输送管122和气管124之间的连接部的投射颗粒111通过载运气体123以大约100m/s的速度经由喷嘴125的末端出口126近似垂直地投射到滑动件101的滑动面。应该注意，喷嘴125的末端出口126和滑动件101的滑动面之间的距离在30mm和40mm之间的范围内。

[0087] 在上述制造过程步骤中，形成于滑动件101的滑动面处的每个极微小的空腔105的直径R(即，滑动面的开口直径)的形状测量结果最多为大约40μm。在此使用的“滑动面的开口直径”是指平坦的滑动面处的近似圆形的开口的直径。

[0088] 此外，将参照图3和图4更详细地说明如上所述制造的实施例1的滑动件101。 [0089] 图3显示了表示投射颗粒111的投射之前和之后的滑动件101的滑动面上的分析比较结果的图表，其中所述比较结果通过利用EPMA分析器获得。在图3所示的每个图表中，水平轴表示施加的电压[keV]，而垂直轴表示每 秒钟的计数数量(强度)[cps]。应该注意，显示在图3中的分析结果是在施加的电压最多为15keV的分析条件下获得，并显示关于以距离表面大约2μm的深度存在的元素的信息。从这些结果可以看出，为投射颗粒111的构成元素的硅(Si)和氧(O)的峰值在投射后显著高于硅(Si)和氧(O)在投射前的峰值。 [0090] 图4显示了表示在投射颗粒111的投射之前和之后的滑动件101的滑动面上的分析比较结果的图表，其中所述比较结果通过利用-X射线衍射分析器获得。在图4中所示的每个图表中，水平轴表示X-射线入射角度(衍射角度2θ)[度]，而垂直轴表示每秒钟的计数数量(强度)[cps]。应该注意，显示在图4中的分析结果通过进行薄膜X-射线衍射方法获得，并显示关于距离表面大约5μm的深度处的组成结构的信息。从图4中的上图表和下图表中的每个的底部处的水平轴开始的多个垂直实线每个都表示二氧化硅(SiO2)的峰值位置。从这些结果可以看出，大约26°的衍射角度2θ处的峰值，即，二氧化硅(SiO2)的峰值在投射后出现。

[0091] 从图3和图4显示的结果可知，可以确定已经转移每个投射颗粒111的成分(即，二氧化硅(SiO2))的转移层104形成于滑动件191的滑动面处。虽然未显示，但在距离表面10μm或更大的深度处的组成结构上进行的X-射线衍射分析的结果表明，二氧化硅(SiO2)的峰值变得极低。因此，包含大量二氧化硅(SiO2)的转移层104的厚度估计为大约几个μm。

[0092] 由上述制造过程步骤形成的滑动件101的摩擦磨损特性通过利用球盘式测试器(ball-on-disk tester)进行评估。测试以下面的方式进行：由铁基材料制成并具有9.5mm的球直径以及Ra 0.2或更小的表面粗糙度的不锈钢(SUS304)球用作与滑动件101相对的滑动件(未显示)；透平油用作润滑油；以及在22℃到28℃的温度下和55％到65％的相对湿度下的大气下进行测试。测试条件包括19.6N的垂直载荷以及0.1m/s的滑动速度。应该注意，在测试前仅滴下0.05mL的润滑油，而润滑油根据滑动长度(滑动距离)的增加被消耗。在测试的中间，在接触滑动部分处发生磨损，并且在摩擦系数已经达到0.3或更多的时间点处确定润滑油已经耗尽且已经出现卡住现象，因此终止测试。上述条件限定为实施例1的条件1。此外，为了评估关于根据本发明的实施例1的滑动件的摩擦磨损特性，改变投射颗粒的形状和尺寸的其它规格也连同实施例1的条件1的规格一起显示在以下的表1中。另外，在任何其它的规格中，由铝基材料制造的铝合金(A6063)用作基材102，由铁基材料制成并具有相似的球直径和表面粗糙度的不锈钢(SUS304)球用作相对的滑动件。 [0093] 表1

[0094]

[0095] 在实施例1的条件2中，研磨滑动件的滑动面以具有Ra 0.3μm的表面粗糙度，然后将投射颗粒投射到滑动件的滑动面上。使用每个都包含99％或更多的二氧化硅(SiO2)成分的近似球形的投射颗粒作为投射颗粒。应该注意，投射颗粒的平均粒径为7μm，并已经显示每个都具有范围从3μm到16μm的粒径的投射颗粒占据全部投射颗粒的90％或更多的正态分布。在滑动件的滑动面处，设置转移每个投射颗粒的成分的转移层以及每个都形成近似半球形的表面的微小空腔。虽然从转移层检测的成分比与上述实施例1的条件1中的成分比基本相似，但每个微小空腔的直径R(即，滑动面的开口直径)为最多大约20μm，所述直径小于实施例1的条件1中的每个微小空腔的直径。

[0096] 在实施例1的条件3中，研磨滑动件的滑动面以具有Ra 0.3μm的表面粗糙度，然后将投射颗粒投射到滑动件的滑动面上。使用每个都包含99％或更多的二氧化硅(SiO2)成分的近似球形的投射颗粒作为投射颗粒。应该注意，投射颗粒的平均粒径为60μm，并已经显示每个都具有范围从40μm到70μm的粒径的投射颗粒占据全部投射颗粒的90％或更多的正态分布。在滑动件的滑动面处，设置转移每个投射颗粒的成分的转移层以及每个都形成近似半球形的表面的微小空腔。虽然从转移层检测的成分比与上述实施例1的条件1中的成分比基本相似，但每个微小空腔的直径R(即，滑动面的开口直径)最多大约为80μm，所述直径大于实施例1的条件1中的每个微小空腔的直径。

[0097] 在实施例1的条件4中，研磨滑动件的滑动面以具有Ra 0.3μm的表面粗糙度，然后将投射颗粒投射到滑动件的滑动面上。使用每个都包含99％或更多的二氧化硅(SiO2)成分的近似球形的投射颗粒作为投射颗粒。应该注意，投射颗粒的平均粒径为200μm，并已经显示每个都具有范围从180μm到220μm的粒径的投射颗粒占据全部投射颗粒的90％或更多的正态分布。在滑动件的滑动面处，设置转移每个投射颗粒的成分的转移层以及每个都形成近似半球形的表面的微小空腔。虽然从转移层检测的成分比与实施例1的条件1中的成分比基本相似，但每个微小空腔的直径R(即，滑动面的开口直径)为最多大约200μm。在实施例1的条件4中，确认微小空腔连接在一起的大量区域。

[0098] 在实施例1的条件5中，研磨滑动件的滑动面以具有Ra 0.3μm的表面粗糙度，然后将投射颗粒投射到滑动件的滑动面上。使用每个都包含99％或更多的二氧化硅(SiO2)成分的近似角形的投射颗粒作为投射颗粒。应该注意，投射颗粒的平均粒径为100μm，并已经显示每个都具有范围从50μm到150μm的粒径的投射颗粒占据全部投射颗粒的90％或更多的正态分布。虽然确认在滑动件的滑动面处存在转移每个投射颗粒的成分的转移层，但认识到成分比的变化很小。此外，在实施例1的条件5中，没有形成如在球形投射颗粒的情况中发现的微小空腔，但就好像滑动表面已经被刮擦确认存在大量极微小的条痕。 [0099] 在比较实例1中，将传统的滑动件研磨成大约Ra 0.3μm到大约0.6μm的表面粗糙度，然后通过抛光将所述滑动件精加工成Ra 0.2μm或更小的表面粗糙度。 [0100] 下面将说明关于根据显示在表1中的规格的摩擦磨损特性的测试结果。 [0101] 图5显示了表示在根据本发明的实施例1的条件1以及比较实例1中摩擦系数随着时间的变化的特征图。也就是说，显示在此图表中的是对于每个滑动长度实时测量的摩擦系数。

[0102] 显示在图5中的测量结果表明了以下事实。根据使用传统滑动件的比较实例1，在大约1m的滑动长度下已经快速出现卡住现象。另一方面，根据实施例1的条件1，滑动件101的摩擦系数保持大约0.1到大约0.2，以便保持在边界润滑区域处滑动，而直到出现卡住现象的滑动长度为比较实例1的滑动长度的大约240倍。因此，确认实施例1的条件1中的滑动件101显著地改善了耐磨性和卡住阻力。

[0103] 实施例1的条件1中的滑动件101如上所述具有高耐磨性和卡住阻力的原因认为如下。由于由投射颗粒111的投射造成的冲击力，滑动件101的滑动面处以及每个投射颗粒111的表面处的温度瞬间增加。在此时间点处，激活了两个表面，并且为每个投射颗粒111的成分的二氧化硅(SiO2)转移到滑动面上，因此由于二氧化硅(SiO2)的高硬度提供高机械强度特性。

[0104] 进一步而言，由于由投射颗粒111的投射造成的冲击力，在滑动面中瞬间出现塑性变形以形成大量的微小空腔105，并且这些微小空腔105中的 每个都用作油接收器，即使在油膜厚度很薄的情况下也如此，因此在接触滑动部分处提供了润滑效果。此外，在实施例1的条件1中的滑动件101中，相信转移层104的成分的精制使得内应力增加，因此改善了断裂韧性。

[0105] 图6显示了关于实施例1的条件1到5以及比较实例1中直到在滑动件中出现卡住现象的滑动长度的特征图。也就是说，显示在此图表中的是关于直到对于每个条件都出现卡住现象的滑动长度的比较结果。图7显示了表示实施例1的条件1到5以及比较实例3
1中的特定磨损率的特征图。也就是说，显示在此图表中的是关于特定磨损率[mm/N·m]的比较结果，所述特定磨损率通过滑动测试后的磨损量除以每个条件的滑动长度和垂直载荷来计算。

[0106] 参照图6和图7，根据在实施例1的条件1(其中投射球形投射颗粒111)到实施例1的条件5与传统的比较实例1之间做出的比较，可以确认在任何这些条件中的卡住阻力和耐磨性的改进。然而，可以看出每个条件的改进程度不同。

[0107] 因此，参照图8和图9，将考虑每个微小空腔105的直径R(即，滑动面的开口直径)的最大值以及投射颗粒111的平均粒径对卡住阻力和耐磨性的影响。

[0108] 图8显示了在投射颗粒每个都形成近似球形的形状的情况下，表示实施例1的条件1到5和比较实例1中的微小空腔直径的最大值、直到出现卡住现象的滑动长度以及特定磨损率之间的相关性的特征图。也就是说，显示在此图表中的是相关性的评估结果。在图8中，水平轴表示微小空腔直径R[μm]的最大值，第一垂直轴(即，在图8的左侧的垂直轴)表示直到出现卡住现象的滑动长度[m]，第二垂直轴(即，在图8的右侧的垂直轴)表3
示特定磨损率[mm/N·m]。此外，在图8中，在实施例1的条件1到5中直到出现卡住现象的滑动长度中的每个都用黑颜色的正方形标记(◆)表示。然而，在实施例1的条件5中直到出现卡住现象的滑动长度用灰颜色的正方形标记( )表示。此外，在比较实例1中直到出现卡住现象的滑动长度用白颜色的正方形标记(◇)表示。另一方面，在实施例1的条件1到5中的特定磨损率用黑颜色的三角形标记(▲)表示。然而，在实施例1的条件5中的特定磨损率用灰颜色的三角形标记( )表示。另外，在比较实例1 中的特定磨损率用灰颜色的三角形标记(△)表示。

[0109] 图9显示了在投射颗粒每个都形成近似球形的形状的情况下，表示平均粒径、滑动长度以及特定磨损率之间的相关性的特征表。也就是说，显示在此图表中的是所述相关性的评估结果。在图9中，水平轴表示投射颗粒的平均粒径[μm]，第一垂直轴(即，在图9的左侧处的垂直轴)表示直到出现卡住现象的滑动长度[m]，第二垂直轴(即，在图9的右3
侧处的垂直轴)表示特定磨损率[mm/N·m]。此外，在图9中，在实施例1的条件1到5中直到出现卡住现象的滑动长度中的每个都用黑颜色的正方形标记(◆)表示。然而，在实施例1的条件5中直到出现卡住现象的滑动长度用灰颜色的正方形标记( )表示。此外，在比较实例1中直到出现卡住现象的滑动长度用白颜色的正方形标记(◇)表示。另一方面，在实施例1的条件1到5中的特定磨损率中的每个都用黑颜色的三角形标记(▲)表示。然而，在实施例1的条件5中的特定磨损率用灰颜色的三角形标记( )表示。另外，在比较实例1中的特定磨损率用白颜色的三角形标记(△)表示。

[0110] 参照图8和图9，可以看出，如果每个微小空腔105的直径R的最大值都在30μm到90μm之间的范围内，则直到出现卡住现象的滑动长度达到最大值，而特定磨损率达到最小值。

[0111] 相信这是由于如果每个微小空腔105的直径R都变得太大，则相邻的微小空腔105连接在一起，使得润滑油流出微小空腔105，从而使得很难获得润滑效果，因此造成相对较快地出现卡住现象；另一方面，如果每个微小空腔105的直径R都变得太小，则滑动件的表面形状将变得与传统的平滑表面形状基本相似。

[0112] 如图8所示，为了与传统滑动件相比改进卡住阻力和耐磨性，每个微小空腔105的直径R的最大值优选在10μm与200μm之间的范围内。为了进一步改进卡住阻力(seizing resistance)和耐磨性，每个微小空腔105的直径R的最大值更优选地在30μm与90μm之间的范围内。

[0113] 如图9所示，根据每个微小空腔105的直径R的适当的最大值，将投射的投射颗粒111的平均粒径优选在3μm和200μm之间的范围内；此外，为了彻底改进卡住阻力和耐磨性，将投射的投射颗粒111的平均粒径更优选地在15μm和80μm之间的范围内。 [0114] 接下来，参照图6和图9，将考虑投射角形投射颗粒的实施例1的条件5中的卡住阻力和耐磨性。

[0115] 与比较实例1相比，在实施例1的条件5中的卡住阻力和耐磨性明显改进。然而，可以看出，与投射具有基本相等的平均粒径的球形投射颗粒111的情况相比，实施例1的条件5中的卡住阻力和耐磨性略低。

[0116] 在投射角形的投射颗粒的情况下的滑动面处，虽然存在一定程度的变化，但形成具有二氧化硅(SiO2)的特性的转移层，因此增加滑动件的滑动面的机械强度。然而，相信即使投射具有100μm的平均粒径的角形投射颗粒，微小空腔直径R的最大值也不会达到10μm，从而使得每个空腔不可能充分地起到油接收器的作用；因此，与球形投射颗粒相比，接触滑动部分的磨损快速进行，造成卡住现象。结果，投射颗粒111更优选为球形。 [0117] 因此，在实施例1中，将投射颗粒111投射到滑动件101的滑动面上，从而形成其中转移每个投射颗粒111的成分且组成密集的转移层104，并形成微小空腔105。因此，滑动面的机械强度和断裂韧性增加，而接触滑动部分处的磨损降低，因此提供了高可靠性的滑动件及其制造方法。

[0118] 此外，在将这种投射颗粒111以高速投射到滑动件101的滑动面上的滑动件制造方法中，调节投射颗粒111的材料特性、形状和投射条件。因此，变为可能在滑动件101的滑动面上同时形成其中转移有每个投射颗粒111的成分的转移层104、以及大量的微小空腔105，并改进表面，使得表面具有高耐磨性和高卡住阻力。因此，与PVD或CVD方法不同，根据实施例1的滑动件制造方法不需要复杂的设备，因此可以低成本地制造滑动件。 [0119] 虽然在根据实施例1的滑动件制造方法中，二氧化硅(SiO2)用作用于投射颗粒111的材料，但可供选择地也可以使用氧化铝(Al2O3)和/或莫来石(3Al2O3·2SiO2)。即使在此情况下，由于氧化铝和莫来石每个都具有与氧化铝(Al2O3)的特性相似的特性，例如，高硬度和高机械强度，所以由于这些成分的特性改进了滑动件101的滑动面的机械强度，因此获得与使用二氧化硅(SiO2)的情况相同的磨损降低效果。

[0120] 此外，如果氧化钙(CaO)用作用于投射颗粒111的材料，则由于氧化钙(CaO)具有诸如无机固体润滑效果的特性，所以由于此成分的特性，抑制了滑动件101的滑动面处的金属接触，因此获得磨损降低效果。

[0121] 如果使用氧化镁(MgO)，则由于氧化镁(MgO)具有诸如高延展性和高断裂韧性的特性，所以由于此成分的特性，抑制了滑动件101的滑动面处的微观碎裂，因此获得磨损降低效果。

[0122] 此外，如果使用四氧化三铁(Fe3O4)作为氧化铁，则由于四氧化三铁(Fe3O4)具有诸如高滑动特性的特性，所以由于此成分的特性，抑制了滑动件101的滑动面处的粘附磨损，因此获得磨损降低效果。

[0123] 此外，在实施例1中，通过载运气体123将投射颗粒111经由喷嘴125的末端出口126以大约100m/s的速度投射到滑动件101的滑动面。本发明者确认，如果投射颗粒111的投射速度太低，则在碰撞时不能使充分的动能传递到基材102，导致转移层104和微小空腔105的不充分成形；另一方面，如果投射速度太高，则滑动件101的滑动面的粗糙度变得显著。因此，投射颗粒111的投射速度优选根据例如以下因素适当地选择：基材102的材料特性(例如，硬度)；将投射的每个投射颗粒111的材料特性(例如，硬度)；将投射的每个投射颗粒111的粒径；投射后的滑动面的所需表面粗糙度；和/或将形成的每个微小空腔的直径R。

[0124] 应该注意，对于实施例1的滑动件中的不同的金属(例如，铝基材料(铝合金)和铁基材料(轴承钢))之间的滑动部分，转移层104和微小空腔105形成于由铝基材料制成的滑动件101处。因此，优选将投射颗粒111投射到为彼此相对的滑动件中较软的一个的滑动件101的滑动面上。这是因为当投射颗粒111被投射时，一些凸出的凸起形成于滑动件101的滑动面处的微小空腔105周围，从而可能造成表面粗糙度损坏相对的滑动件。然而，如果投射颗粒投射至其上的滑动件为如实施例1中的较软的一个滑动件，则由于当滑动载荷施加到滑动部分上时瞬间的塑性变形，凸出的凸起变为平面，因此使得可以避免在滑动期间损坏相对的构件。

[0125] 如上所述，即使滑动部分设置在相似的金属(例如，铁基材料或铝基材料)之间，也同样应用到为彼此相对的滑动件中较软的一个的滑动件101的滑动面上的投射颗粒111的投射。也就是说，如果相似的金属用于彼此相对的滑动件，优选将投射颗粒111投射到为彼此相对的滑动件中较软的一个的滑动件101的滑动面上，因此形成转移层和微小空腔。 [0126] 虽然在实施例1中例示了将投射颗粒111通过齿轮泵(未显示)输送到 投射颗粒供给装置的结构，但本发明不局限于此。可供选择地，只要可以稳定地供给投射颗粒111，可以使用任何其它的结构，即使在此情况下，也可以获得相似的效果。 [0127] 此外，虽然为不可压缩流体的空气在实施例1中用作载运气体123，但即使使用不含有氧的氮气也可以获得相似的效果。

[0128] 实施例2

[0129] 图10显示了部分说明根据本发明的实施例2的滑动件的示意性放大横截面视图。图11显示说明用于制造实施例2的滑动件的方法的示意图。图12显示表示实施例2的滑动件的滑动面上的EPMA元素分析的结果的特征图。以及图13显示表示实施例2的滑动件的滑动面上的X-射线衍射分析的结果的特征图。

[0130] 下面将详细说明根据本发明的滑动件201。

[0131] 滑动件201利用由铝基材料制成的铝合金(JIS：A6063)作为基材202而形成。 [0132] 在滑动件201的滑动面处，形成其中莫来石(3Al2O3·2SiO2)、二氧化硅(SiO2)以及氧化钙(CaO)转移为几个μm的厚度的转移层204。在此使用的术语“转移”是指使每个投射颗粒211的成分粘附和混入到基材202的表面和所述表面的附近的过程。在此实施例中，通过将具有需要转移的成分的投射颗粒211以预定的速度投射到滑动件201的滑动面上实现所述转移。

[0133] 此外，每个都形成近似半球形的表面的大量极微小的空腔205进一步设置在滑动面处。

[0134] 接下来，将详细说明用于制造实施例2的滑动件201的方法。

[0135] 首先，研磨将为滑动件201的滑动面的基材202的表面，以便将该表面精加工成大约Ra 0.3μm的表面粗糙度。然后，投射颗粒供给装置221(参见图11)用于将投射颗粒211投射到滑动件201的滑动面上。

[0136] 在投射颗粒供给装置221中，输送储存在储存罐(未显示)中的投射颗粒211的投射颗粒输送管222与使载运气体223流动的气管224连接，喷嘴225设置在气管224的末端处。

[0137] 在实施例2中，70％到80％由二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)以及莫来石(3Al2O3·2SiO2)占据、而其余部分由氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化铁等构成的近似球形的飞灰用作用于投射颗粒211的材料。投射颗粒211的平均粒径为7μm，并显示每个都具有范围从3μm到16μm的粒径的投射颗粒占据全部投射颗粒的90％或更多的正态分布。用在此实施例中的飞灰符合JIS等级5或等级10。

[0138] “飞灰”是以下面的方式生产的工业废物。在燃煤电厂的锅炉中，已经由于煤粉的燃烧熔化的灰烬颗粒漂浮在高温的燃烧气体内，并变为微观颗粒以便通过在锅炉出口处的温度降低由电除尘器收集作为工业废物。以此方式产生的飞灰以干燥状态储存，并根据诸如再循环和/或再利用的使用，进一步混合或受到分类器的颗粒尺寸控制，以便基于产品对产品储存在筒仓中。

[0139] 由于飞灰(fly ash)为微观颗粒且通常为近似于球形，所以在混凝土建筑和/或砂浆建筑期间，飞灰的使用增加了流动性。因此，通过利用此特性，飞灰通常用在土木工程和建筑中。因此，已经重复用于如实施例1中的投射颗粒211的投射的飞灰不直接丢弃，而是可以重新作为用于混凝土和/或砂浆的混合物使用，产生使投射颗粒211为全球环保的优点。

[0140] 储存在储存罐中的投射颗粒211通过电动齿轮泵(未显示)被允许通过投射颗粒输送管222，并输送到投射颗粒输送管222和气管224之间的连接部。在气管224内的载运气体223为通过利用空气泵(未显示)提供的干燥空气，且气压调节为在0.3MPa和0.6MPa之间的范围内。

[0141] 以此方式连续输送到投射颗粒输送管222和气管224之间的连接部的投射颗粒211通过喷嘴225的末端出口226以大约100m/s的速度由载运气体223近似垂直地投射到滑动件201的滑动面。应该注意，喷嘴225的末端出口226和滑动件201的滑动面之间的距离在30mm和40mm之间的范围内。

[0142] 在上述的制造过程步骤中，形成于滑动件201的滑动面处的每个极微小的空腔205的直径R(即，滑动面的开口直径)的形状测量结果最多为大约20μm。在此使用的“滑动面的开口直径”是指平坦的滑动面处的近似圆形的开口的直径。

[0143] 此外，将参照图12和图13更详细地说明如上所述制造的实施例2的滑 动件201。 [0144] 图12显示了在投射颗粒211的投射之前和之后通过利用EPMA分析器获得的滑动件201的滑动面上的分析的比较结果。在图12显示的每个图表中，水平轴表示施加的电压[keV]，而垂直轴表示每秒钟的计数数量(强度)[cps]。应该注意，显示在图12中的分析结果在施加的电压最多为15keV的分析条件下获得，并显示关于距离表面大约2μm的深度处所存在的元素的信息。从这些结果可以看出，为投射颗粒211的构成元素的硅(Si)、氧(O)和钙(Ca)在投射后的峰值显著高于硅(Si)、氧(O)和钙(Ca)在投射前的峰值。此外，虽然很微小，但投射后也会检测到铁(Fe)和镁(Mg)的峰值。

[0145] 图13显示了在投射颗粒211的投射之前和之后通过利用X-射线衍射分析器获得的滑动件201的滑动面上的分析的比较结果。在图13所示的每个图表中，水平轴表示X-射线入射角度(衍射角度2θ)[度]，而垂直轴表示每秒钟的计数数量(强度)[cps]。应该注意，显示在图13中的分析结果通过进行薄膜X-射线衍射方法获得，并显示关于距离表面大约5μm的深度处的组成结构的信息。从图13中的上图表和下图表中的每个的底部处的水平轴开始的多个垂直实线每个都表示二氧化硅(SiO2)的峰值位置，而多个垂直虚线每个都表示莫来石(3Al2O3·2SiO2)的峰值位置。从这些结果可以看出，在投射后出现大约16°和26°的衍射角度2θ的峰值。这些可以被识别出为莫来石和二氧化硅。此外，虽然氧化钙、氧化镁和三氧化二铁不能通过X-射线衍射检测到，然而可以确定由于每种所述氧化物都表现出高热稳定性，所以氧化钙、氧化镁和三氧化二铁作为非晶态物质存在于滑动面处。 [0146] 从图12和图13显示的结果可知，可以确定已经转移每个投射颗粒211的成分(即，莫来石(3Al2O3·2SiO2)、二氧化硅(SiO2)和氧化钙(CaO))的转移层204形成于滑动件201的滑动面处。虽然未显示，但在距离表面10μm或更大的深度处的组成结构上进行的X-射线衍射分析的结果表明，莫来石(3Al2O3·2SiO2)和二氧化硅(SiO2)的峰值变得极低。因此，包含大量飞灰成分的转移层204的厚度估计为大约几个μm。 [0147] 由上述制造过程步骤形成的滑动件201的摩擦磨损特性通过利用球盘 式测试器评估。测试以下面方式进行：由铁基材料制成并具有9.5mm的球直径以及Ra 0.2或更少的表面粗糙度的不锈钢(SUS304)球用作相对的滑动件(未显示)；透平油用作润滑油；而测试在22℃到28℃的温度以及55％到65％的相对湿度下的大气中进行。测试条件包括19.6N的垂直载荷以及0.1m/s的滑动速度。应该注意，在测试前仅滴下0.05mL的润滑油，而润滑油根据滑动长度(滑动距离)的增加而消耗。在测试的中间，在接触滑动部分处发生磨损，而在摩擦系数已经达到0.3或更多的时间点处确定润滑油已经耗尽，且已经出现卡住现象，因此终止测试。上述条件被限定为实施例2的条件1。

[0148] 此外，为了评估关于根据本发明的实施例2的滑动件的摩擦磨损特性，改变投射颗粒的形状和尺寸的其它规格与实施例2的条件1的规格一起显示在以下表2中。另外，在任何其它的规格中，由铝基材料制成的铝合金(A6063)用作基材202，由铁基材料制成并具有相似的球直径和表面粗糙度的不锈钢(SUS304)球用作相对的滑动件。 [0149] 表2

[0150]

[0151] 在实施例2的条件2中，将滑动件的滑动面研磨成Ra 0.3μm的表面粗糙度，然后将投射颗粒投射到滑动件的滑动面上。使用每个都包含99％或更多的二氧化硅(SiO2)成分的近似球形的投射颗粒作为投射颗粒。应该注意，投射颗粒的平均粒径为7μm，并显示每个都具有范围从3μm到16μm的粒径的投射颗粒占据全部投射颗粒的90％或更多的正态分布。在滑动件的滑动面处，设置转移二氧化硅(SiO2)成分的转移层以及每个都形成近似半球形的表面的微小空腔。应该注意，每个微小空腔的直径R(即，滑动面的开口直径)最多为大约20μm，所述直径与实施例2的条件1中的每个微小空腔的直径基本相似。 [0152] 在实施例2的条件3中，将滑动件的滑动面研磨成Ra 0.3μm的表面粗糙度，然后将投射颗粒投射到滑动件的滑动面上。使用70％到80％由二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和莫来石(3Al2O3·2SiO2)占据，而其余部分由氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)和氧化铁等构成的近似角形的飞灰，作为用于投射颗粒的材料。应该注意，投射颗粒的平均粒径为9.4μm，并显示每个都具有范围从3μm到24μm的粒径的投射颗粒占据全部投射颗粒的90％或更多的正态分布。虽然其中转移每个投射颗粒的成分的转移层通过分析确认存在于滑动件的滑动面处，但认识到成分比变化很小。此外，如在没有形成球形投射颗粒的情况中发现的微小空腔，存在就好像滑动表面已经刮擦的大量极微小条痕。

[0153] 在比较实例1中，将传统的滑动件研磨成大约Ra 0.3μm到大约0.6μm的表面粗糙度，然后通过抛光将所述滑动件精加工成Ra 0.2μm或更小的表面粗糙度。 [0154] 下面将说明关于根据显示在表2中的规格的摩擦磨损特性的测试结果。 [0155] 图14显示了表示在根据本发明的实施例2的条件1以及比较实例1中摩 擦系数随时间的变化的特征图。也就是说，显示在此图表中的是对于每个滑动长度实时测量的摩擦系数。

[0156] 显示在图14中的测量结果表明了以下事实。根据使用传统滑动件的比较实例1，在大约1m的滑动长度处已经快速出现卡住现象。另一方面，根据实施例2的条件1，滑动件201的摩擦系数保持大约0.15到大约0.25，以便保持在边界润滑区域处滑动，而直到出现卡合现象的滑动长度为比较实例1中的滑动长度的大约240倍。因此，确认根据实施例2的条件1的滑动件201显著地改善了耐磨性和卡住阻力。

[0157] 图15显示了关于在实施例2的条件1到3以及比较实例1中的直到出现卡住现象的滑动长度的特征图。也就是说，显示在此图表中的是关于对于每个条件的直到出现卡住现象的滑动长度做出的比较结果。图16显示了表示实施例2的条件1到3以及比较实例1中的特定磨损率的特征图。也就是说，显示在此图表中的是关于特定磨损率做出的比3
较结果[mm/N·m]，所述比较结果通过测试后的磨损量除以每个条件的滑动长度和垂直载荷进行计算。

[0158] 参照图15和图16，实施例2的条件1与实施例2的条件2进行比较，在所述条件2中投射具有与实施例2的条件1相同的平均粒径和相同的球形的二氧化硅(SiO2)。实施例2的条件1中的直到出现卡住现象的滑动长度为实施例2的条件2中的滑动长度的1.4倍，而实施例2的条件1中的特定磨损率(即，每单位滑动长度的磨损量)为实施例2的条件2中的特定磨损率的大约1/10。因此，可以看出，实施例2的条件1中的卡住阻力和耐磨性的改进更明显。

[0159] 此改进的原因认为如下。由于由投射颗粒211的投射造成的冲击力，滑动件201的滑动面处以及每个投射颗粒211的表面处的温度瞬间增加。在此时间点处激活所述两个表面，而为投射颗粒211的成分的莫来石(3Al2O3·2SiO2)、二氧化硅(SiO2)和氧化钙(CaO)转移到滑动面上，因此由于莫来石(3Al2O3·2SiO2)和二氧化硅(SiO2)的高硬度提供了高机械强度特性。此外，由于还提供了氧化钙(CaO)的特性(例如，无机固体润滑效果)，抑制了接触滑动部分处的金属接触，因此与实施例2的条件2相比，将接触滑动部分处的耐磨性改进到更进一步的程度。

[0160] 此外，由于由投射颗粒211的投射造成的冲击力，在滑动面中出现塑性变形，以形成大量的微小空腔205。结果，这些微小空腔205中的每个都用作油接收器，即使在油膜厚度很薄的情况下也如此，因此在接触滑动部分处提供了润滑效果。此外，相信转移层204的组成的精制使得内应力增加，因此改善了断裂韧性。

[0161] 接下来，参照图15和图16，将考虑投射角形投射颗粒的实施例2的条件3中的卡住阻力和耐磨性。

[0162] 与比较实例1相比，实施例2的条件3中的卡住阻力和耐磨性明显改进。然而，可以看出，与投射具有基本相等的平均粒径的球形投射颗粒211的情况相比，实施例2的条件3中的卡住阻力和耐磨性略低。

[0163] 在投射角形投射颗粒的情况下的滑动面处，虽然呈现出一定程度的变化，但形成具有飞灰的成分(即，投射颗粒)的转移层，因此增加了滑动件的滑动面的机械强度并提供了固体润滑效果。然而，相信由于没有充分形成每个都起到油接收器的作用的微小空腔，所以与球形投射颗粒211相比，接触滑动部分的磨损快速发生而造成卡住现象。从这些考虑结果看，投射颗粒211优选为球形。

[0164] 因此，在实施例2中，每个都由飞灰组成的投射颗粒211投射到滑动件201的滑动面上，从而形成转移每个投射颗粒211的成分且组成密集的转移层204，并提供每个都形成近似半球形的表面的微小空腔205。结果，增加了滑动面的机械强度和断裂韧性，因此提供具有无机固体润滑效果的接触滑动部分。此外，由于提供了润滑剂的润滑效果，所以增加了降低接触滑动部分处的磨损的效果，因此使得可以制作出高可靠性的滑动件。 [0165] 此外，在这种投射颗粒211以高速投射到滑动件201的滑动面上的滑动件制造方法中，调节材料特性、投射颗粒211的形状和投射条件。因此，变为可以在滑动件201的滑动面处同时形成转移每个投射颗粒211的成分的转移层204、以及大量的微小空腔205，并改性表面使得表面具有高耐磨性和高卡住阻力。因此，与PVD或CVD方法不同，根据实施例2的滑动件制造方法不需要复杂的设备，因此可以低成本地制造滑动件。 [0166] 虽然在用于制造根据实施例2的滑动件201的方法中，飞灰只用作用于投射颗粒
211的材料，从氧化铝、二氧化硅、莫来石、氧化钙、氧化镁以 及氧化铁中选择的至少两种或更多种成分可以可选择地同时转移到滑动件201的滑动面上。在这种情况下，可以同时提供具有至少两个或更多的以下特性的滑动件201的滑动面：机械强度的改进；固体润滑层的形成；断裂韧性的改进；以及滑动特性的改进。因此，用于制造根据实施例2的滑动件201的方法能够相当有效地制造具有极佳特性的滑动件201。

[0167] 此外，由于飞灰为工业废物，所以迄今为止，飞灰的重复使用已经限制到建筑和/或土木工程的领域。然而，显示在实施例2中的制造方法可以产生飞灰的新用法，以便制造出具有高耐磨性和高卡住阻力的滑动件201。

[0168] 根据JIS用于实施例2中的飞灰具有以下可略微变化的化学成分：44.6％到74.0％的二氧化硅(SiO2)含量；16.4％到38.3％的氧化铝(Al2O3)含量；0.1％到14.3％的氧化钙(CaO)含量；0.2％到2.8％的氧化镁(MgO)含量；以及0.6％到22.7％的氧化铁(Fe2O3)含量。

[0169] 虽然在实施例2中包含大量的莫来石(3Al2O3·2SiO2)、二氧化硅(SiO2)和氧化钙(CaO)的飞灰用作用于投射颗粒211的材料，但也可以可供选择地使用包含相对大量的氧化铝(Al2O3)和氧化镁(MgO)的飞灰。即使在这种情况下，虽然在接触滑动部分处的效果不同，但也可以同样获得磨损降低效果。

[0170] 在飞灰包含大量的氧化铝(Al2O3)的情况下，由于氧化铝(Al2O3)具有高硬度并因此具有与莫来石(3Al2O3·2SiO2)和二氧化硅(SiO2)相似的高机械强度，因此提高了滑动件201的滑动面的机械强度。因此，飞灰的使用可以获得显著降低滑动件201的滑动面处的磨损的效果。

[0171] 此外，在飞灰包含大量的氧化镁(MgO)的情况下，由于氧化镁(MgO)具有诸如高延展性和高断裂韧性的特性，所以抑制了滑动件201的滑动面处的微观碎裂，因此获得了磨损降低效果。

[0172] 此外，就氧化铁而言，四氧化三铁(Fe3O4)通常认为对改进接触滑动部分处的滑动特性和抑制粘附磨损有效。由于在实施例2中使用的包含在根据JIS的飞灰中的氧化铁主要为三氧化二铁(Fe2O3)，所以改进滑动特性的效果较低。然而，通过在产生飞灰的过程期间或在投射到滑动面上的阶段时有意地混合四氧化三铁(Fe3O4)，所以因为四氧化三铁(Fe3O4)具有高滑动特性，因此抑制了滑动件201的滑动面处的粘附磨损，因此获得 磨损降低效果。

[0173] 在实施例2中，飞灰用作用于包含从氧化铝、二氧化硅、莫来石、氧化钙、氧化镁以及氧化铁中选择的至少两种成分的投射颗粒211的材料，使得有效地转移两种或更多种成分。可供选择地，也可以使用同样包含两种或更多种成分的其它投射颗粒，即使在这种情况下也可以获得相似的效果。

[0174] 实施例3

[0175] 图17显示了部分说明根据本发明的实施例3中的滑动件的示意性放大横截面视图。图18显示说明用于制造实施例3的滑动件的方法的示意图。图19显示说明实施例3中的微小空腔和微小沟槽的示意性放大横截面视图。图20显示表示实施例3的滑动件的滑动面上的EPMA元素分析的结果的特征图。以及图21显示表示实施例3的滑动件的滑动面上的X-射线衍射分析的结果的特征图。

[0176] 下面将详细说明根据本发明的实施例3的滑动件301。

[0177] 滑动件301利用由铝基材料制成的铝合金(JIS：A6063)作为基材302而形成。 [0178] 在滑动件301的滑动面处，形成其中莫来石(3Al2O3·2SiO2)、二氧化硅(SiO2)以及氧化钙(CaO)转移为几个μm的厚度的转移层304。在此使用的术语“转移”是使每个投射颗粒311的成分粘附和混入到基材302的表面和所述表面的附近的过程。在此实施例中，通过将具有需要转移的成分的投射颗粒311以预定的速度投射到滑动件301的滑动面上实现所述转移。

[0179] 此外，每个都具有楔形凹进部分331的微小沟槽306、以及具有每个都形成近似半球形的表面的大量极微小空腔305的近似平坦的部分312交替设置在滑动件301的整个滑动面上。

[0180] 接下来，将详细说明用于制造实施例3的滑动件301的方法。

[0181] 首先，通过利用180号砂纸平行于滑动方向研磨滑动件301的表面。然后，将投射颗粒供给装置321(参见图18)用于将投射颗粒311投射到滑动件301的滑动面上。 [0182] 在投射颗粒供给装置321中，输送储存在储存罐(未显示)中的投射颗粒311的投射颗粒输送管322与载运气体323流过通过的气管324连接，喷嘴325设置在气管324的末端处。

[0183] 在实施例3中，70％到80％由二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)以及莫来石(3Al2O3·2SiO2)占据、而其余部分由氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化铁等构成的近似球形的飞灰用作用于投射颗粒311的材料。投射颗粒311的平均粒径为7μm，并显示每个都具有范围从3μm到16μm的粒径的投射颗粒占据全部投射颗粒的90％或更多的正态分布。用在此实施例中的飞灰符合JIS等级5或等级10。应该注意，用在实施例3中的飞灰与上述用在实施例2中的飞灰相似。

[0184] 储存在储存罐中的投射颗粒311通过电动齿轮泵(未显示)可通过投射颗粒输送管322，并被输送到投射颗粒输送管322和气管324之间的连接部。在气管324内的载运气体323为通过利用空气泵(未显示)提供的干燥空气，且气压调节为在0.3MPa和0.6MPa之间的范围内。

[0185] 以此方式连续输送到气管324和投射颗粒输送管322之间的连接部的投射颗粒311通过喷嘴325的末端出口326以大约100m/s的速度由载运气体323近似垂直地投射到滑动件301的滑动面。应该注意，喷嘴325的末端出口326和滑动件301的滑动面之间的距离在30mm和40mm之间的范围内。

[0186] 在上述的制造过程步骤中，形成于滑动件301的滑动面处的每个极微小的空腔305的直径R(即，滑动面的开口直径)的形状测量结果最多为大约20μm。在此使用的“滑动面的开口直径”是指平坦滑动面处的近似圆形的开口的直径。

[0187] 在投射之前，滑动件301的滑动面不规则，并存在每个都具有楔形末端(在图19中由假想虚线330L表示)的凸起部分330和凹进部分331。投射颗粒311投射到此滑动面上并与此滑动面相碰撞，从而造成塑性变形或去除滑动面上的凸起部分330。由于凸起部分330明显地消失，所以只有凹进部分331保留在滑动面上。结果，由保留的楔形凹进部分331构成的微小沟槽306、以及具有微小空腔305的近似平坦的部分312交替形成在滑动件
301的整个滑动面上。

[0188] 应该注意，每个微小沟槽306的每个凹进部分331的深度H2倾向于大 致大于每个微小空腔305的深度H1(参见图19)。此外，虽然每个微小沟槽306的宽度W2和每个近似平坦的部分312的宽度W1之间的比率W2/(W1+W2)随着位置变化，但该比率在大约0.05和大约0.6的范围内。

[0189] 此外，将参照图20和图21更详细地说明如上所述制造的实施例3的滑动件301。 [0190] 图20显示了在投射颗粒311的投射之前和之后通过利用EPMA分析器获得的滑动件301的滑动面上的分析的比较结果。在图20显示的每个图表中，水平轴表示施加的电压[keV]，而垂直轴表示每秒钟的计数数量(强度)[cps]。应该注意，显示在图20中的分析结果在施加的电压最多为15keV的分析条件下获得，并显示关于距离表面大约2μm的深度处所存在的元素的信息。从这些结果可以看出，为投射颗粒311的构成元素的硅(Si)、氧(O)和钙(Ca)在投射后的峰值显著高于硅(Si)、氧(O)和钙(Ca)在投射前的的峰值。此外，虽然很微小，但投射后也会检测到铁(Fe)和镁(Mg)的峰值。

[0191] 图21显示了在投射颗粒311的投射之前和之后通过利用X-射线衍射分析器获得的滑动件301的滑动面上的分析的比较结果。在图21所示的每个图表中，水平轴表示X-射线入射角度(衍射角度2θ)[度]，而垂直轴表示每秒钟的计数数量(强度)[cps]。应该注意，显示在图21中的分析结果通过进行薄膜X-射线衍射方法获得，并显示关于距离表面大约5μm的深度处的组成结构的信息。从在图21中的上图表和下图表中的每个的底部处的水平轴开始的多个垂直实线每个都表示二氧化硅(SiO2)的峰值位置，而多个垂直虚线每个都表示莫来石(3Al2O3·2SiO2)的峰值位置。从这些结果可以看出，在投射后出现大约16°和26°的衍射角度2θ的峰值。这些可以被识别为莫来石和二氧化硅。此外，虽然氧化钙、氧化镁和三氧化二铁不能通过X-射线衍射检测到，但可以确定，由于氧化钙、氧化镁和三氧化二铁每个都表现出高的热稳定性，所以所述氧化物作为非晶态物质存在于滑动面处。

[0192] 从图20和图21显示的结果可以确定，已经转移的每个投射颗粒311的成分(即，莫来石(3Al2O3·2SiO2)、二氧化硅(SiO2)和氧化钙(CaO))的转移层204形成于滑动件301的滑动面处。虽然未显示，但在距离表面10 μm或更远的深度处的组成结构上进行的X-射线衍射分析的结果表明，莫来石(3Al2O3·2SiO2)和二氧化硅(SiO2)的峰值变得极低。因此，包含大量飞灰成分的转移层304的厚度估计为大约几个μm。

[0193] 由上述的制造过程步骤形成的滑动件301的摩擦磨损特性通过利用球盘式测试器进行评估。测试以下面的方式进行：由铁基材料制成并具有9.5mm的球直径以及Ra 0.2或更小的表面粗糙度的不锈钢(SUS304)球用作与滑动件301相对的滑动件(未显示)；透平油用作润滑油；测试在22℃到28℃的温度以及55％到65％的相对湿度下的大气中进行。测试条件包括19.6N的垂直载荷以及0.1m/s的滑动速度。应该注意，只有0.05mL的润滑油在测试前滴下，而润滑油根据滑动长度(滑动距离)的增加而消耗。在测试的中间，磨损在接触滑动部分处发生，而在摩擦系数已经达到0.3或更多的时间点处，确定润滑油已经耗尽且已经出现卡住现象，因此终止测试。上述条件被限定为实施例3的条件1。 [0194] 此外，为了评估关于根据本发明的实施例3的滑动件的摩擦磨损特性，改变投射颗粒的形状和尺寸的其它规格与实施例3的条件1的规格一起显示在以下表3中。另外，在任何其它的规格中，由铝基材料制成的铝合金(A6063)用作基材302，由铁基材料制成并具有相似的球直径和表面粗糙度的不锈钢(SUS304)球用作相对的滑动件。 [0195] 表3

[0196]

[0197]

[0198] 在实施例3的条件2中，将滑动件的滑动面研磨成Ra 0.3μm的表面粗糙度，然后将投射颗粒投射到滑动件的滑动面上。使用70％到80％由二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和莫来石(3Al2O3·2SiO2)占据、而其余部分由氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)和氧化铁等构成的近似球形的飞灰作为用于投射颗粒的材料。应该注意，投射颗粒的平均粒径为7μm，并显示每个都具有最多16μm的粒径的投射颗粒占据全部投射颗粒的90％或更多的正态分布。在滑动件的滑动面处设置转移飞灰的成分的转移层、以及每个都形成近似半球形的表面的微小空腔。还应该注意，从转移层检测的成分比与实施例3的条件1中的成分比基本相似，而每个微小空腔的直径R最多为大约20μm，所述直径与实施例3的条件1中的每个微小空腔的直径相似。

[0199] 在实施例3的条件3中，通过利用180号砂纸在滑动件的滑动面上进行研磨处理，使得平行于滑动方向只提供有由每个都具有楔形末端的凸起和凹进部分组成的处理条痕。 [0200] 在比较实例1中，传统的滑动件被研磨成大约Ra 0.3μm到大约0.6μm 的表面粗糙度，然后通过抛光将所述滑动件精加工成Ra 0.2μm或更小的表面粗糙度。 [0201] 下面将说明关于根据显示在表3中的规格的摩擦磨损特性的测试结果。 [0202] 图22显示了表示在实施例3的条件1以及比较实例1中摩擦系数随时间的变化的特征图。也就是说，显示在此图表中的是对于每个滑动长度实时测量的摩擦系数。 [0203] 显示在图22中的测量结果表明了以下事实。根据使用传统滑动件的比较实例1，在大约1m的滑动长度时已经快速出现卡住现象。另一方面，根据实施例3的条件1，滑动件301的摩擦系数保持大约0.05到大约0.2，以便保持在边界润滑区域处的滑动，因此在此测试条件的范围内不会出现卡住现象(虽然只有达到300m的滑动长度的结果显示在图22中，但测试最多进行到700m的滑动长度)。因此，确认实施例3的条件1中的滑动件301在耐磨性和卡住阻力方面明显改进。

[0204] 在实施例3的条件1中，由于由投射颗粒311的投射造成的冲击力，滑动件301的滑动面处以及在每个投射颗粒311的表面处的温度瞬间增加。在此时间点处激活两个所述表面，而为投射颗粒311的成分的莫来石(3Al2O3·2SiO2)、二氧化硅(SiO2)和氧化钙(CaO)转移到滑动面上。因此，假定除了由于莫来石(3Al2O3·2SiO2)和二氧化硅(SiO2)的高硬度造成的高机械强度特性外，还获得了诸如无机固体润滑效果的氧化钙(CaO)的特性，因此抑制了接触滑动部分处的金属接触，且与比较实例1相比改进了接触滑动部分处的耐磨性。

[0205] 此外，由于由投射颗粒311的投射造成的冲击力，在基材302的表面处的成分的精制使得内应力增加，因此改善了实施例3的条件1的滑动件中的机械强度和断裂韧性。 [0206] 图23显示了表示在实施例3的条件1到3以及比较实例1中直到滑动件中出现卡住现象的滑动长度的特征图。也就是说，显示在此图表中的是关于对于每个条件的直到出现卡住现象的滑动长度做出的比较结果。图24显示了表示实施例3的条件1到3以及比3
较实例1中的特定磨损率的特征图。也就是说，显示在此图表中的是关于特定磨损率[mm/N·m]做出的比较结果， 所述比较结果通过测试后的磨损量除以每个条件的滑动长度和垂直载荷进行计算。

[0207] 参照图23和图24，与实施例3的条件1的情况相同，与比较实例1相比，只进行飞灰投射的实施例3的条件2的卡住阻力和耐磨性显著改进。然而，虽然实施例3的条件1中的直到出现卡住现象的滑动长度为实施例3的条件2中的滑动长度的2.5倍或更大，但实施例3的条件1中的特定磨损率(即，每单位滑动长度的磨损量)与实施例3的条件
2中的特定磨损率几乎相似。

[0208] 此情况的原因如下。在实施例3的条件1中，由于由投射颗粒311的投射造成的冲击力，在滑动面中出现塑性变形，以在滑动面处形成大量的微小空腔305，此外，由楔形凹进部分331组成并平行于滑动方向延伸的微小沟槽306形成于滑动面处。因此，即使在油膜厚度很薄的情况下，微小空腔305和微小沟槽306中的每个也都起到油接收器的作用，因此，增强了提供润滑效果的效果。

[0209] 此外，在实施例3的条件3中，滑动面经过研磨处理，使得微小沟槽设置为平行于滑动方向延伸，从而只形成由以下组成的处理条痕：每个都位于微小沟槽两侧并具有楔形末端(在图19中由假想线330L表示)的凸起部分330；以及凹进部分331。因此，如图23和图24所示，与比较实例1相比，改进直到出现卡住现象的滑动长度和特定磨损率的效果在实施例3的条件3中实现。然而，此效果相对较小，且这被认为是由于没有形成转移层304和微小空腔305。

[0210] 因此，在实施例3中，将每个都由近似球形的飞灰组成的投射颗粒311投射到滑动件301的滑动面上。因此，设置有转移每个投射颗粒311的成分且组成密集的转移层304、以及每个都形成近似半球形的表面的微小沟槽305；此外，平行于滑动方向延伸的微小沟槽306以及近似平坦的部分312交替形成。因此，改进了滑动面的机械强度和断裂韧性，并提供诸如无机固体润滑效果的特性。此外，在实施例3中，由于提供了润滑剂的润滑效果，所以增强了使在接触滑动部分处的磨损降低的效果，因此，使得可以提供高可靠的滑动件及其制造方法。

[0211] 此外，在投射颗粒311以高速投射到滑动件301的滑动面上的实施例3中所示的滑动件制造方法中，调节投射颗粒的材料特性、形状和投射条件。 因此，变得可以在滑动件301的滑动面处同时形成其中转移每个投射颗粒311的成分的转移层304以及大量的微小空腔305，并使表面改性使得表面具有高耐磨性和高卡住阻力。因此，与PVD或CVD方法不同，根据实施例3的滑动件制造方法不需要复杂的设备，因此可以低成本地制造滑动件。 [0212] 应该注意，在根据实施例3的用于制造滑动件301的方法中，滑动件301的滑动面通过利用180号砂纸经历研磨处理，使得微小沟槽被设置为平行于滑动方向延伸，然后将投射颗粒311投射到滑动面上。然而，由例如研磨或粗磨造成的处理条痕(即，通常所说的“残留沟槽”)可以作为微小沟槽306使用。这种制造方法不需要镜面抛光和精加工的过程，因此，进一步提高了生产率。

[0213] 此外，虽然实施例3已经作为微小沟槽306设置为平行于滑动方向延伸的实例进行了说明，但微小沟槽306每个都可以根据滑动实施例或条件相对于滑动方向以适当的角度形成。此外，微小沟槽306可以根据滑动形成或不同条件设置为在垂直于滑动方向的方向上延伸。

[0214] 应该注意，根据实施例3，在垂直于滑动方向的方向上，虽然每个微小沟槽306的宽度W2和每个近似平坦的部分312的宽度W1之间的比率W2/(W1+W2)随着位置变化，但所述比率在大约0.05和大约0.6之间的范围内。如果比率W2/(W1+W2)小于0.05，则降低只基本形成微小空腔305的情况的优点。另一方面，如果比率W2/(W1+W2)等于或大于0.6，则预期每个微小沟槽306的宽度W2和每个凹进部分331的深度H2不可避免地变得过大，因此使得润滑油流出接触滑动部分，并降低磨损降低效果。因此，每个微小沟槽306的宽度W2和每个近似平坦的部分312的宽度W1之间的比率W2/(W1+W2)优选在大约0.05和大约0.6之间的范围内。

[0215] 实施例4

[0216] 图25显示了部分说明根据本发明的实施例4中的滑动件的示意性放大横截面视图。图26显示说明用于制造实施例4中的滑动件的方法的示意图。图27显示说明实施例4中的混合投射颗粒的示意图。图28显示表示实施例4的滑动面上的EPMA元素分析的结果的特征图。图29显示表示实施例4的滑动件的滑动面上的X-射线衍射分析的结果的特征图。图30显示表示实施 例4中的摩擦系数随时间的变化的特征图。图31显示表示实施例4中的直到出现卡住现象的滑动长度的特征图。而图32显示表示实施例4中的盘侧特定磨损率的特征图。

[0217] 首先，将详细说明根据本发明的用于制造实施例4的滑动件401的方法。 [0218] 滑动件401利用由铝基材料制成的铝合金(JIS：A6063)作为基材402而形成。滑动件401的滑动面预先经过研磨加工，以便精加工成大约Ra 0.3μm的表面粗糙度。然后，将投射颗粒供给装置421(参见图26)用于将混合投射颗粒411和承载珠440的混合投射颗粒441(参见图27)投射到基材402的表面上。

[0219] 在投射颗粒供给装置421中，输送储存在储存罐(未显示)中的混合投射颗粒441的投射颗粒输送管422与使载运气体423流动的气管424连接，喷嘴425设置在气管424的末端处。

[0220] 在此实施例中，使用包含99％或更多氧化钙(CaO)成分的高纯度氧化钙作为用于投射颗粒411的材料。投射颗粒411每个都形成为在其圆周面处具有多个圆形凸起部分，并具有1μm或更小的平均粒径。

[0221] 使用具有99％或更高的高纯度并形成近似球形的二氧化硅(SiO2)作为用于承载珠440的材料。承载珠440的平均粒径为20μm，并显示每个都具有范围从10μm到30μm的粒径的承载珠占据全部承载珠440的90％或更多的正态分布。

[0222] 假设投射颗粒411和承载珠440以1∶3的体积比混合，并投放到预定的容器中，在所述容器中，混合投射颗粒411和承载珠440利用行星式球磨机混合大约一个小时，从而产生混合投射颗粒441。

[0223] 本发明者认为，在混合投射颗粒441中，如图27所示，由于静电等原因，大量的投射颗粒411粘附到每个承载珠440的球形表面。

[0224] 储存在储存罐中的混合投射颗粒441可通过电动齿轮泵(未显示)穿过投射颗粒输送管422，并被输送到投射颗粒输送管422和气管424之间的连接部。在气管424内的载运气体423为通过利用空气泵(未显示)提供的干燥空气，且气压调节为在0.3MPa和0.6MPa之间的范围内。

[0225] 以此方式连续输送到气管424和投射颗粒输送管422之间的连接部的 混合投射颗粒441通过喷嘴425的末端出口426以大约100m/s的速度由载运气体423近似垂直地投射到滑动件401的滑动面。应该注意，喷嘴425的末端出口426和滑动件401的滑动面之间的距离在30mm和40mm之间的范围内。

[0226] 下面将详细说明通过上述滑动件制造方法制作的实施例4的滑动件401。 [0227] 在滑动件401的滑动面处，其中作为主要成分的氧化钙(CaO)转移为大约几个μm的厚度的转移层404形成于由铝合金(JIS：A6063)制成的基材402上。在此使用的术语“转移”是指使投射颗粒411和承载珠440的成分粘附和混入到基材402的表面和所述表面的附近的过程。在此实施例中，通过将具有需要转移的成分的投射颗粒411以预定的速度投射到滑动件401的滑动面上实现所述转移。

[0228] 在滑动件401的滑动面处，分布每个都具有近似半球形的表面的大量微小空腔405，并相信由于承载珠440主要形成这些微小空腔405。此外，在每个微小空腔405的内表面和滑动面的表面处，形成每个都具有较小直径的大量极微小的凹部407，并相信由于投射颗粒411主要形成这些极微小的凹部407。

[0229] 由形状测量结果得出，每个微小空腔405的直径D1(即，滑动面的开口直径)最大为大约30μm。另一方面，每个极微小的凹部407的直径D2最大为大约1μm。在此使用的“滑动面的开口直径”是指平坦的滑动面处的近似圆形的开口的直径。 [0230] 下面将参照图28和图29详细说明如上所述制作的实施例4的滑动件401的表面上的分析结果。

[0231] 图28显示了表示在混合投射颗粒441的投射之前和之后通过利用EPMA分析器获得的滑动件401的滑动面上的分析的比较结果。在图28显示的每个图表中，水平轴表示施加的电压[keV]，而垂直轴表示每秒钟的计数数量(强度)[cps]。应该注意，显示在图28中的分析结果是在施加的电压最多为15keV的分析条件下获得，并显示关于距离表面大约2μm到4μm的深度处存在的元素的信息。

[0232] 从这些结果可以看出，为投射颗粒411的构成元素的氧(O)和钙(Ca) 在投射后的峰值显著高于氧(O)和钙(Ca)在投射前的峰值；另一方面，为基材402的构成元素的铝(Al)在投射后的峰值显著低于铝(Al)在投射前的峰值。此外，虽然很微小，但投射后还会检测到钠(Na)的峰值。根据以上事实可以看出，在距离表面2μm到4μm的深度处的一部分滑动件401在投射后主要由钙和氧组成。

[0233] 图29显示了在混合投射颗粒441的投射之前和之后通过利用X-射线衍射分析器获得的滑动件401的滑动面上的分析的比较结果。在图29所示的每个图表中，水平轴表示X-射线入射角度(衍射角度2θ)[度]，而垂直轴表示每秒钟的计数数量(强度)[cps]。应该注意，显示在图29中的分析结果通过执行薄膜X-射线衍射方法获得，并显示关于距离表面大约5μm的深度处的组成结构的信息。从图29中的上图表和下图表中的每个的底部处的水平轴开始的多个垂直实线每个都表示CaO-氧化钙的峰值位置。从这些结果可以看出，在投射后出现大约24°、30°和48°的衍射角度2θ的峰值。根据这些结果，可以推测出CaO-氧化钙存在于表面处。

[0234] 从图28和图29显示的结果可以确定，转移氧化钙(CaO)(即，每个投射颗粒411的主要成分)的转移层404形成于滑动件401的滑动面处。另外，可以推测出转移层404的厚度为大约3μm到4μm。

[0235] 虽然从图28和图29所示的结果中没有检测出为承载珠440的成分的二氧化硅(SiO2)，但自然会想到也会稍微转移二氧化硅(SiO2)成分。

[0236] 接下来，以上述方式形成的滑动件401的摩擦磨损特性通过利用将在以下详细说明的环盘式测试器进行评估。

[0237] 滑动件401作为盘放置，而由铝基材料制成的铝合金(A6063)形成的环用作相对的滑动件(未显示)，并且所述滑动件的滑动面具有38mm的内径、40mm的外径和Ra 0.2μm或更少的表面粗糙度。

[0238] 测试条件包括在22℃到28℃的温度下以及55％到65％的相对湿度下的大气中、49N的垂直载荷以及0.47m/s的滑动速度。

[0239] 透平油用作润滑油。只有0.007mL的润滑油在测试前滴下，而润滑油根据滑动长度(滑动距离)的增加而消耗。在测试的中间，在接触滑动部分处发生磨损，而在摩擦系数已经达到0.3或更多的时间点处，确定润滑油已经耗尽且已经出现卡住现象，因此终止测试。上述条件作为实施例4的 条件1显示在以下的表4中。

[0240] 表4

[0241]

[0242] ※相对的滑动件：由铝合金(A6063)形成的环

[0243] 在比较实例1中，将传统的滑动件研磨成具有大约Ra 0.3μm到大约0.6μm的表面粗糙度，然后通过抛光将所述滑动件精加工成Ra 0.2μm或更少的表面粗糙度。 [0244] 下面将说明关于根据显示在表4中的规格的摩擦磨损特性的测试结果。 [0245] 图30显示了表示在根据本发明的实施例4的条件1中以及比较实例1中的摩擦系数随时间的变化的特征图。也就是说，显示在此图表中的是对于每个滑动长度实时测量的摩擦系数。图31显示关于实施例4的条件1和比较实例1中的直到在滑动件中出现卡住现象的滑动长度的特征图。也就是说，显示在此图表中的是关于每个条件的直到出现卡住现象的滑动长度做出的比较结果。而图32显示表示在实施例4的条件1和比较实例13
中的盘侧的 特定磨损率的特征图。也就是说，显示在此图表中的是关于特定磨损率[mm/N·m]做出的比较结果，所述特定磨损率通过滑动测试后的磨损量除以每个条件的滑动长度和垂直载荷来计算。

[0246] 显示在图30和图31中的结果表明以下事实。在比较实例1中，在大约200m的滑动长度时已经快速出现卡住现象。另一方面，在实施例4的条件1中，滑动件401的摩擦系数保持在大约0.05到大约0.2，以便保持边界润滑区域处的滑动，而实施例4的条件1中的直到出现卡住现象的滑动距离比比较实例1中的滑动距离大大约6倍。此外，虽然实施例4的条件1中的直到出现卡住现象的滑动长度为比较实例1中的滑动长度的大约6倍，但显示在图32中的结果表明在实施例4的条件1中的滑动件401的特定磨损率为比较实例1中的传统滑动件的特定磨损率的大约1/100。

[0247] 从这些结果可以确认，实施例4的条件1中的滑动件401显著地改善了耐磨性和卡住阻力。认为此结果的原因如下。形成于滑动件401的表面处并主要由氧化钙(CaO)组成的转移层404起到自润滑材料的作用，此外，与转移层404一起形成的微小空腔405和极微小的凹部407每个都起到用于供给和保持用于接触滑动部分的润滑油的油接收器的作用。因此，即使在从外部供给润滑油中断的情况下，也可以保持实施例4的条件1中的滑动件401的滑动面的耐磨性和卡住阻力。此外，在实施例4的条件1的滑动件401中，由于混合投射颗粒441的投射，直接位于转移层404下方的基材402的成分变得密集，因此提高了机械强度。

[0248] 用在实施例4中的氧化钙的平均粒径为大约1μm，因此该氧化钙本身的重量较轻。因此，为了达到需要用于只通过利用氧化钙将成分转移到滑动面以及形成微小空腔405的碰撞能量，考虑到冲击关系，需要将投射颗粒411以很高的压力(高速)投射。 [0249] 实施例4使用与具有20μm的平均粒径的相对较大直径的承载珠440混合的这种小直径投射颗粒411。实施例4中的承载珠440每个都具有将投射颗粒411输送到滑动面的功能、以及甚至以相对较低的压力(低速)将投射颗粒411的成分转移到滑动面上、微小空腔405的形成以及极微小凹部407的形成所需的碰撞能量提供给滑动面的功能。 [0250] 在实施例4中，混合投射颗粒441与滑动件401的滑动面碰撞，从而使 大直径的承载珠440提供碰撞能量。因此，在滑动面和每个混合投射颗粒441的表面处的温度瞬间增加，导致转移所需的表面激活。此时，粘附到承载珠440的表面的投射颗粒411的成分被转移到滑动件401的滑动面上。此外，在混合投射颗粒441碰撞时，相对较小直径的投射颗粒411由大直径承载珠440推进滑动面中，因此促进了投射颗粒411的成分的转移。 [0251] 此外，如图27所示，大直径的投射颗粒411粘附到承载珠440的表面的混合投射颗粒441被投射到滑动面上，因此使得可以在滑动件401的滑动面处有效地形成微小空腔405和极微小的凹部407。

[0252] 由于极微小的凹部407每个都用作润滑油和滑动面之间的连接部，即，通常所说的“楔形部”，所以改进了储存在微小空腔405中的润滑油的保持和吸收，从而抑制滑动期间在接触滑动部分之间的润滑油的损耗。

[0253] 因此，在实施例4中，混合投射颗粒441到滑动件401的滑动面上的投射使得可以形成转移投射颗粒411和承载珠440的成分的转移层404，并使基材402的成分直接位于转移层404下方，以变为密集。此外，在实施例4中，由于设置每个都形成近似半圆形的表面的微小空腔405和极微小的凹部407，所以增加了滑动面的机械强度和断裂韧性，此外，提供无机固体润滑效果和保持接触滑动部分之间的润滑油的效果。结果，根据实施例4的滑动件制造方法可以抑制接触滑动部分处的磨损和卡住，因此可以提供高可靠性的滑动件。 [0254] 此外，在这种混合投射颗粒441以高速投射到滑动件401的滑动面上的滑动件制造方法中，调节投射颗粒的材料特性、形状和投射条件。因此，变为可以在滑动件401的滑动面处同时形成转移每个投射颗粒的成分的转移层404、以及大量的微小空腔405，并使表面改性，使得表面具有高耐磨性和卡住阻力。因此，与PVD或CVD方法不同，根据实施例4的滑动件制造方法不需要复杂的设备，因此可以低成本地制作滑动件。 [0255] 虽然氧化钙用作用于根据实施例4的滑动件制造方法中的投射颗粒411的材料，但即使可供选择地使用生石灰，也可以获得相似的效果。

[0256] 在根据实施例4的滑动件制造方法中，具有1μm或更小的平均粒径的氧化钙用作用于投射颗粒411的材料。因此，具有20μm的平均粒径的承载珠440和投射颗粒411混合并被投射到滑动面上，以便即使在相对较低的压 力(低速)的投射条件下，也能向滑动面提供将投射颗粒411的成分投射到滑动面上、以及微小空腔405和极微小的凹部407的形成所需的碰撞能量。然而，在主要由氧化钙(CaO)组成的投射颗粒411的平均粒径为3μm到200μm的情况下，即使投射颗粒411只被投射到滑动面上，而没有将投射颗粒411与具有不同材料特性的承载珠440混合，也可以获得相似的效果。

[0257] 在实施例4中，从形状测量结果得出，认为主要由于承载珠440形成的每个微小空腔405的直径D1最多为大约30μm。根据本发明进行的磨损测试的结果可以确认，如果每个微小空腔405的直径D1的最大值在30μm和90μm之间的范围内，则直到出现卡住现象的滑动长度达到最大值，而特定磨损率达到最小值。相信这是由于每个微小空腔405的直径D1变得过大超过90μm，相邻的微小空腔405连接在一起，使得润滑油流出微小空腔405，从而使得很难获得润滑效果，因此造成相对较快地出现卡住现象。另一方面，如果每个微小空腔405的直径D1变得过小于30μm，则滑动件的表面形状将变得与传统的平滑表面的形状基本相似，因此使得不可能保持润滑油。

[0258] 因此，为了与传统滑动件相比改进卡住阻力和耐磨性，每个微小空腔405的直径D1的最大值优选在10μm和200μm之间的范围内。为了进一步改进卡住阻力和耐磨性，每个微小空腔405的直径D1的最大值更优选地在30μm和90μm之间的范围内。 [0259] 根据上述每个微小空腔405的直径D1的适当的最大值，如果如实施例4中投射混合投射颗粒，则承载珠440的平均粒径优选在3μm和200μm之间的范围内，而如果只投射颗粒投射，则投射颗粒411的平均粒径优选在3μm和200μm之间的范围内。此外，为了彻底改进卡住阻力和耐磨损性，承载珠440或投射颗粒411的平均粒径更优选在15μm和80μm之间的范围内。

[0260] 虽然具有99％或更多的高纯度并形成近似球形的二氧化钙(SiO2)在实施例4中使用作为用于承载珠440的材料，但即使使用具有等于或大于二氧化钙(SiO2)的硬度(例如，莫氏硬度)和高机械强度特性的其它珠状物，也可以获得相似的效果。 [0261] 此外，就承载珠440的形状而言，即使使用近似角形的珠状物，也可 以确认在滑动面处具有投射颗粒411的成分的转移层404的形成。然而，如果具有100μm的平均粒径的角形颗粒投射到滑动面上，则每个微小空腔405的直径D1的最大值甚至不会达到10μm，因此，微小空腔405每个都不能充分地起到用于供给和保持用于接触滑动部分的润滑油的作用。结果，与球形颗粒相比，角形承载珠440使得接触滑动部分的磨损快速发生，从而可能造成在接触滑动部分出现卡住现象。因此如果在如实施例4中投射混合投射颗粒的情况下使用承载珠440，或如果只投射投射颗粒，则承载珠440或投射颗粒411更优选为球形。 [0262] 在根据实施例4的滑动件制造方法中，混合投射颗粒411通过喷嘴425的末端出口426以大约100m/s的速度由载运气体423投射到滑动件401的滑动面上。然而，如果投射速度过低，则充分的冲击能量在碰撞时不能传递到基材402，导致转移层404、微小空腔405和极微小的凹部407的不充分形成。另一方面，本发明者确认，如果投射速度过高，则滑动件401的滑动面的粗糙度明显出现。因此，投射速度优选根据例如以下因素适当地选择：基材402的材料特性(例如，硬度)；每个投射颗粒411的材料特性(例如，硬度)；每个投射颗粒411的粒径；每个承载珠440的材料特性(例如，硬度)；每个承载珠440的粒径；投射后的滑动面的所需表面粗糙度；将形成的每个微小空腔405的形状；和/或将形成的每个极微小的凹部407的形状。

[0263] 实施例4已经作为其中投射颗粒供给装置421用于通过齿轮泵(未显示)输送混合投射颗粒441、并通过将混合投射颗粒441与载运气体423混合将混合投射颗粒441投射到滑动件401上的实例进行了说明。可供选择地，只要稳定地供给混合投射颗粒441，也可以使用任何其它结构，并用必需的能量将该投射颗粒投射到滑动件401上。 [0264] 此外，虽然为不可压缩流体的空气在实施例4中用作载运气体423，但即使使用不包含氧的氮气，也可以获得相似的效果。

[0265] 工业适用性

[0266] 本发明的滑动件成本低且具有高可靠性，因此，本发明的滑动件可以应用到使用润滑油的各种工业设备的滑动部分。