專利名稱：球形環(huán)狀密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車排氣管用的球形管接頭中的球形環(huán)狀密封件。
背景技術(shù)：
用于汽車排氣管球形管接頭中的傳統(tǒng)球形環(huán)狀密封件是耐熱的，與配件配合很好，具有非常高的沖擊強(qiáng)度，但缺點(diǎn)是密封件在干摩擦條件下發(fā)生摩擦?xí)r通常會發(fā)出異常噪聲(參見JP-A-54-76789)。這種密封件出現(xiàn)這個(gè)缺點(diǎn)的原因其中被認(rèn)為有，形成密封件的耐熱材料(例如膨脹石墨)的靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)之間差異很大，以及由這種耐熱材料構(gòu)成的密封件具有相對于滑動(dòng)速度的負(fù)阻力。
因此，為了克服上述缺點(diǎn)，本申請人提出了一種密封性能非常好，不會在配件上進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)發(fā)出異常摩擦噪聲，并且滿足密封件性能所要求的性能(日本專利3139179)。
但是，該密封件也還提出了一個(gè)新問題，其原因之一是由于近年來汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高。即傳統(tǒng)密封件無法滿足需要耐熱的使用條件，這是因?yàn)槠嚢l(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高導(dǎo)致的尾氣溫度升高，或是為了降低汽車的噪聲，振動(dòng)和發(fā)剌耳聲性能而將球形管接頭置于尾氣出口(岐管)附近，結(jié)果球形管接頭的位置更靠近發(fā)動(dòng)機(jī)而導(dǎo)致尾氣溫度的升高。因此，迫切需要提高密封件本身的耐熱性。
針對上述新出現(xiàn)的問題，本申請人提出了耐熱性有所提高的球形環(huán)狀密封件及其制造方法(JP-A-10-9396和JP-A-10-9397)。
上述球形環(huán)狀密封件能使氧化性磨損降低至較低水平，不會發(fā)出異常摩擦噪聲，具有非常好的密封性能，甚至在600°到700℃的高溫下也能滿足密封件的功能要求。但是在這些球形環(huán)狀密封件中，由于在制造方法中使用耐熱片元件，例如在膨脹石墨片表面上帶有耐熱材料形成的耐熱涂層的耐熱片元件，所以犧牲了膨脹石墨片固有的撓性。因此，在制造球形環(huán)狀密封件過程的彎曲等操作中，可能會使耐熱涂層發(fā)生開裂和破裂等現(xiàn)象，從而使耐熱片破裂。因此在材料收率方面仍有提高的空間。解決材料收率低的缺點(diǎn)，就能縮短球形環(huán)狀密封件的生產(chǎn)時(shí)間，從而降低制造成本。
發(fā)明概述針對上述優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了本發(fā)明，目的是提供一種性能與上述現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)?shù)那蛐苇h(huán)狀密封件，即該球形環(huán)狀密封件具有耐熱性(能耐氧化性磨損)，但不會發(fā)出異常摩擦噪聲，即使在超過700℃的高溫范圍中也具有非常好的密封性能，在其制造方法中，克服了耐熱片材料收率低的缺點(diǎn)，因而降低制造成本。
本發(fā)明第一方面的球形環(huán)狀密封件是具體使用于排氣管球形接頭中的球形環(huán)狀密封件，它包括由圓筒形內(nèi)表面、部分凸出球面、和所述部分凸出球面的大直徑側(cè)環(huán)形端面與小直徑側(cè)環(huán)形端面限定的球形環(huán)狀基座件；以及與球形環(huán)狀基座件的所述部分凸出球面整體成形的外層，所述球形環(huán)狀基座件包括由被壓縮的金屬絲網(wǎng)制成的增強(qiáng)構(gòu)件和填充增強(qiáng)構(gòu)件金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，所述耐熱材料以混合形式與增強(qiáng)構(gòu)件壓縮在一起整體成形，并含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物，所述外層包括含膨脹石墨和有機(jī)磷化合物的耐熱材料以及以混合形式與耐熱材料整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件，露出在外層外面的部分凸出球面的外表面是一平滑表面，該表面中的耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體結(jié)合。
在第一方面的球形環(huán)狀密封件中，由所述圓筒形內(nèi)表面、部分凸出球面和部分凸出球面的大直徑側(cè)環(huán)形端面與小直徑側(cè)環(huán)形端面所限定的球形環(huán)狀基座件包括由被壓縮的金屬絲網(wǎng)制成的增強(qiáng)構(gòu)件和填充增強(qiáng)構(gòu)件金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，耐熱材料以混合形式與增強(qiáng)構(gòu)件壓縮在一起整體成形并含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物。因此，借助有機(jī)磷化合物抑制氧化的作用，即使在超過700℃的高溫下也可降低作為耐熱材料主要組分的膨脹石墨的氧化性磨損，結(jié)果提高了球形環(huán)狀密封件的耐熱性。
另外，所述外層包括含膨脹石墨與有機(jī)磷化合物的耐熱材料和由與耐熱材料以混合形式結(jié)合成整體的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件，露出在外層中的所述部分凸出球面的外表面是一平整表面，其中的耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體結(jié)合。因此，借助有機(jī)磷化合物的氧化抑制作用，即使在超過700℃的高溫范圍中也能降低作為耐熱材料主要組分的膨脹石墨的氧化性磨損。因此，在與配件的滑動(dòng)接觸中，能夠抑制在配件表面上形成耐熱材料過量涂層的外表面層的現(xiàn)象，在配件表面上產(chǎn)生平滑滑動(dòng)接觸。
本發(fā)明第二方面的球形環(huán)狀密封件是特別用于排氣管球形接頭中的球形環(huán)狀密封件，它包括由圓筒形內(nèi)表面，部分凸出球面，和所述部分凸出球面的大直徑側(cè)環(huán)形端面與小直徑側(cè)環(huán)形端面所限定的球形環(huán)狀基座件；以及與球形環(huán)狀基座件的部分凸出球面整體成形的外層，球形環(huán)狀基座件包括由被壓縮的金屬絲網(wǎng)制成的增強(qiáng)構(gòu)件和填充增強(qiáng)構(gòu)件金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，該耐熱材料以混合形式與增強(qiáng)構(gòu)件壓縮在一起整體成形，耐熱材料中含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物，外層中包括至少由氮化硼和氧化鋁與氧化硅中至少一種構(gòu)成的潤滑組合物和由以混合形式與潤滑組合物結(jié)合的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件，露出在外層外面的部分凸出球面的外表面是一平整的潤滑滑動(dòng)表面，其中的潤滑組合物與增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體結(jié)合。
在第二方面的球形環(huán)狀密封件中，由圓筒形內(nèi)表面，部分凸出球面，和部分凸出球面的大直徑側(cè)環(huán)形端面與小直徑側(cè)環(huán)狀端面所限定的球形環(huán)狀基座件包括由被壓縮的金屬絲網(wǎng)制成的增強(qiáng)構(gòu)件和填充增強(qiáng)構(gòu)件金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，耐熱材料以混合形式與增強(qiáng)構(gòu)件壓縮在一起整體成形，耐熱材料中含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物。因此，由于有機(jī)磷化合物的氧化抑制作用，甚至在超過700℃的高溫范圍中也能降低作為耐熱材料主要組分的膨脹石墨的氧化性磨損，結(jié)果是提高球形環(huán)狀密封件的耐熱性。
外層中包括至少由氮化硼和氧化鋁與氧化硅中的至少一種構(gòu)成的潤滑組合物，和由以混合形式與潤滑組合物整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件，露出在外層外面的部分凸出球面的外表面是一光滑的潤滑滑動(dòng)表面，其中的潤滑組合物與增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體結(jié)合。因此，能在與配件的滑動(dòng)接觸中產(chǎn)生平滑滑動(dòng)。
作為本發(fā)明第三方面的球形環(huán)狀密封件，是在第二方面的球形環(huán)狀密封件中，潤滑組合物中含有70-90重量％的氮化硼和10-30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種。
在第三方面的球形環(huán)狀密封件中，潤滑組合物外層的部分凸出球形外表面是一光滑表面，所述潤滑組合物中含有70-90重量％的氮化硼和10-30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種，該光滑表面上露出與潤滑組合物以混合形式整體結(jié)合的由金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件。因此，特別是在相對配件的初始滑動(dòng)中能產(chǎn)生光滑滑動(dòng)，并能防止出現(xiàn)在初始滑動(dòng)期間偶爾會產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦異常噪聲。
作為本發(fā)明第四方面的球形環(huán)狀密封件，是在第二或第三方面的球形環(huán)狀密封件中，潤滑組合物進(jìn)一步含有聚四氟乙烯樹脂。
作為本發(fā)明第五方面的球形環(huán)狀密封件，是在第二到第四方面的任一球形環(huán)狀密封件中，潤滑組合物中含有由70-90重量％的氮化硼和10-30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種組成的混合物，按100重量份混合物計(jì)，還含有不超過200重量份的聚四氟乙烯樹脂。
作為本發(fā)明第六方面的球形環(huán)狀密封件，是在第二到第四方面的任一球形環(huán)狀密封件中，潤滑組合物中含有由70-90重量％的氮化硼和10-30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種組成的混合物，按100重量份混合物計(jì)，還含有50到150重量份的聚四氟乙烯樹脂。
在第四，第五，和第六方面的任一球形環(huán)狀密封件中，還含有聚四氟乙烯樹脂的潤滑組合物的外層的部分凸出球形外表面是一光滑表面，該光滑表面中露出與潤滑組合物以混合形式整體結(jié)合的由金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件。因此，特別是在相對配件的初始滑動(dòng)中能產(chǎn)生平滑滑動(dòng)，并能防止出現(xiàn)在初始滑動(dòng)期間偶爾產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦異常噪聲。
作為本發(fā)明第七方面的球形環(huán)狀密封件，是在第一到第六方面的任一球形環(huán)狀密封件中，球形環(huán)狀基座件的含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物的耐熱材料露出在圓筒形內(nèi)表面上。
在第七方面的球形環(huán)狀密封件中，由于有機(jī)磷化合物的氧化抑制作用降低了作為圓筒形內(nèi)表面中耐熱材料主要組分的膨脹石墨的氧化性磨損，結(jié)果提高了球形環(huán)狀密封件的耐熱性。另外，將球形環(huán)形密封件安裝并固定在排氣管外表面上時(shí)，提高了球形環(huán)狀密封件的圓筒形內(nèi)表面與排氣管外表面之間的密封性，從而盡可能防止了尾氣從接觸表面發(fā)生泄漏。
作為本發(fā)明第八方面的球形環(huán)狀密封件，是在第一到第七方面的任一球形環(huán)狀密封件中，球形環(huán)狀基座件的由金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件露出在圓筒形內(nèi)表面上。
在第八方面的球形環(huán)狀密封件中，將球形環(huán)狀密封件安裝并固定在排氣管的外表面時(shí)，圓筒形內(nèi)表面和排氣管外表面之間的摩擦增加，結(jié)果是球形環(huán)狀密封件被緊緊固定在排氣管的外表面上。
作為本發(fā)明第九方面的球形環(huán)狀密封件，是在第一到第八方面的任一球形環(huán)狀密封件中，球形環(huán)狀基座件的含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物的耐熱材料露出在至少一個(gè)環(huán)狀端面上。
在第九方面的球形環(huán)狀密封件中，由于有機(jī)磷化合物的氧化抑制作用，環(huán)狀端面中作為耐熱材料主要組分的膨脹石墨的氧化性磨損降低，結(jié)果是提高了這些環(huán)狀端面的耐熱性。
作為本發(fā)明第十方面的球形環(huán)狀密封件，是在第一到第九方面的任一球形環(huán)狀密封件中，耐熱材料中含有0.1到10.0重量％的有機(jī)磷化合物和90.0到99.9重量％的膨脹石墨。
在第十方面的球形環(huán)狀密封件中，相對于作為主要組分的膨脹石墨，耐熱材料中含有能較好表現(xiàn)出氧化抑制作用必需的0.1到10.0重量％的有機(jī)磷化合物。因此，降低了膨脹石墨的氧化性磨損，從而降低了因?yàn)榕蛎浭难趸阅p而產(chǎn)生的球形環(huán)狀密封件的重量損耗。
如果有機(jī)磷化合物的含量小于0.1重量％，則不足以很好地使膨脹石墨表現(xiàn)出氧化抑制作用。而如果所含有機(jī)磷化合物超過10.0重量％，則不會表現(xiàn)出更好的氧化抑制作用。另外，可能會影響作為耐熱材料的膨脹石墨片的撓性，因而會在球形環(huán)狀密封件制造過程的彎曲步驟中使膨脹石墨片偶爾發(fā)生破裂。
在本發(fā)明第十一方面的球形環(huán)狀密封件中，能有效降低膨脹石墨氧化性磨損的有機(jī)磷化合物選自有機(jī)膦酸或其酯，有機(jī)次膦酸或其酯，磷酸酯，亞磷酸酯和次磷酸酯。
在本發(fā)明第十二方面的球形環(huán)狀密封件中，使用了由以下通式(1)代表的有機(jī)膦酸或其酯 (1)其中R1是碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，R2和R3分別是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分與碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基。
在本發(fā)明第十三方面的球形環(huán)狀密封件中，使用了由以下通式(2)代表的有機(jī)次膦酸或其酯 (2)其中R4是碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，R5和R6分別是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基。
在本發(fā)明第十四方面的球形環(huán)狀密封件中，使用了由以下通式(3)代表的磷酸酯 (3)其中R7，R8和R9分別是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，但排除它們都是氫原子的情況。
在本發(fā)明第十五方面的球形環(huán)狀密封件中，所用亞磷酸酯選自由以下通式(4)代表的亞磷酸三酯和由以下通式(5)代表的亞磷酸二酯或亞磷酸單酯 (4) (5)其中R10，R11和R12分別是碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，R13和R14分別是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，但排除R13和R14都是氫原子的情況。
在本發(fā)明第十六方面的球形環(huán)狀密封件中，使用由以下通式(6)代表的次磷酸二酯或由以下通式(7)代表的次磷酸單酯作為次磷酸酯 (6) (7)其中R15是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，R16，R17和R18分別是碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基。
在本發(fā)明的球形環(huán)狀密封件中，球形環(huán)狀基座件包括由被壓縮的金屬絲網(wǎng)制成的增強(qiáng)構(gòu)件和填充增強(qiáng)構(gòu)件金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，耐熱材料以混合形式與增強(qiáng)構(gòu)件壓縮在一起整體成形，耐熱材料含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物。由于提高了密封件本身的耐熱性，所以能將因?yàn)闃?gòu)成球形環(huán)狀密封件的膨脹石墨的氧化性磨損產(chǎn)生的重量損耗抑制到較低水平，能充分表現(xiàn)出球形環(huán)狀密封件的功能，提高球形環(huán)狀密封件的耐用性。另外，由于含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物的耐熱片具有普通膨脹石墨片的撓性，所以不會在制造球形環(huán)狀密封件的彎曲耐熱片的步驟中出現(xiàn)問題。因此，不僅能省去傳統(tǒng)技術(shù)中在膨脹石墨片表面上形成耐熱材料涂層的步驟，還能在彎曲具有耐熱涂層的膨脹石墨片的步驟中避免耐熱涂層的破裂，從而防止膨脹石墨片破裂而提高材料收率。
以下給出本發(fā)明的詳細(xì)說明及其實(shí)施例。要注意本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。


圖1所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件的垂直截面圖；圖2所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中形成增強(qiáng)構(gòu)件的方法；圖3所示是本發(fā)明球形環(huán)形密封件制造過程中耐熱片的透視圖；圖4所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中重疊組合件的透視圖；圖5所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中管狀基座件的俯視圖；圖6所示是圖5中管狀基座件的垂直截面圖；圖7所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中耐熱片的透視圖；圖8所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中形成外表面層形成件的方法；圖9所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中形成外表面層形成件的方法；圖10所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中圓筒形預(yù)制件的俯視圖；圖11所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中，將圓筒形預(yù)制件插入模子的垂直截面圖；圖12所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中，形成潤滑滑動(dòng)層的耐熱片的垂直截面圖；圖13所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中，形成外表面層形成體的方法；圖14所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中，形成外表面層形成體的方法；圖15所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件制造過程中的圓筒形預(yù)制件；圖16所示是本發(fā)明球形環(huán)狀密封件的垂直截面圖；圖17所示是圖1球形環(huán)狀密封件的部分凸出球面形狀的外表面的部分放大截面圖；和圖18所示是裝上了本發(fā)明球形環(huán)狀密封件的排氣管球形接頭的垂直截面圖。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式以下將說明本發(fā)明球形環(huán)狀密封件的構(gòu)成材料以及制造球形環(huán)狀密封件的方法。
<關(guān)于耐熱片>
<制造方法I>
邊攪拌300重量份濃度為98％的濃硫酸邊加入5重量份60％過氧化氫水溶液作為氧化劑，用此溶液作為反應(yīng)溶液。將反應(yīng)溶液冷卻并保持溫度為10℃，加入100重量份粒徑為30到80目的天然片狀石墨粉，反應(yīng)30分鐘。反應(yīng)以后，將經(jīng)過酸處理的石墨吸濾分離出來，然后加以清洗，是在300重量份的水中攪拌10分鐘再吸濾，重復(fù)此清洗操作兩次，從經(jīng)過酸處理的石墨中基本清除掉硫酸。在110℃的干燥爐中將該基本不含硫酸的經(jīng)過酸處理的石墨干燥3小時(shí)，用這種經(jīng)過酸處理的石墨作為一種經(jīng)過酸處理的石墨材料。
邊攪拌該經(jīng)過酸處理的石墨材料邊將其以一預(yù)定比例與一有機(jī)磷化合物的粉末或溶液混合，攪拌均勻形成混合物。在950-1200℃的溫度對混合物進(jìn)行1到10秒的加熱(膨脹)處理，生成裂化氣。石墨層之間的空隙被其氣體壓力膨脹，形成膨脹石墨顆粒(膨脹率200到300倍)。將這些膨脹石墨顆粒送入雙輥設(shè)備，進(jìn)行輥壓成形，制得具有所需厚度的耐熱膨脹石墨片。
<制造方法II>
按照與上述制造方法I相同的方法制得經(jīng)過酸處理的石墨材料。在950到1200℃的溫度對該經(jīng)過酸處理的石墨材料進(jìn)行1到10秒的加熱(膨脹)處理，生成裂化氣。石墨層之間的空隙被其氣體壓力膨脹，形成膨脹石墨顆粒(膨脹率200到300倍)。將制得的膨脹石墨顆粒以預(yù)定比例與有機(jī)磷化合物的粉末或溶液混合，攪拌均勻形成混合物。將該混合物送入雙輥設(shè)備中，進(jìn)行輥壓成形，制得具有所需厚度的耐熱膨脹石墨片。
上述制造方法I和II中制得的耐熱膨脹石墨片是含有0.1到10.0重量％有機(jī)磷化合物和90.0到99.9重量％膨脹石墨的撓性耐熱片。
分散在耐熱片中的有機(jī)磷化合物具有抑制膨脹石墨在超過700℃的高溫范圍內(nèi)發(fā)生氧化性磨損的作用。有機(jī)磷化合物的含量是0.1到10重量％，優(yōu)選是0.5到7.0重量％。有機(jī)磷化合物的含量會影響耐熱片的撓性，如果其含量超過10.0重量％，則耐熱片表現(xiàn)出變硬變脆的傾向。從而影響該耐熱片的加工性能，例如在下文所述制造方法中的彎曲性能。
有機(jī)磷化合物選自有機(jī)膦酸或其酯，有機(jī)次膦酸或其酯，磷酸酯，亞磷酸酯，次磷酸酯等。
作為有機(jī)膦酸或其酯，適用由以下通式(1)代表的有機(jī)膦酸或其酯 (1)在以上結(jié)構(gòu)式(1)中，R1是碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，R2和R3分別是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基。
烷基是碳原子數(shù)優(yōu)選為1到10，更優(yōu)選為1到6的直鏈或支鏈烷基(例如甲基，乙基，丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基或類似基團(tuán))。芳基是碳原子數(shù)優(yōu)選為6到18，更優(yōu)選為6到10的芳基(例如苯基，萘基，乙苯基，甲苯基，二甲苯基或類似基團(tuán))。芳烷基是由碳原子數(shù)優(yōu)選為1到10，更優(yōu)選為1到6的直鏈或支鏈的亞烷基部分與碳原子數(shù)優(yōu)選為6到18，更優(yōu)選為6到10的芳基部分構(gòu)成的基團(tuán)(例如芐基，萘甲基或類似基團(tuán))。
作為具體例子，可以列舉甲基膦酸，乙基膦酸，苯基膦酸，甲苯基膦酸，芐基膦酸，甲基膦酸甲酯，甲基膦酸二甲酯，甲基膦酸二苯酯，苯基膦酸二乙酯等。
作為有機(jī)次膦酸或其酯，適用由以下通式(2)代表的有機(jī)次膦酸或其酯 (2)在以上結(jié)構(gòu)式(2)中，R4是烷基或芳基，R5和R6分別是氫原子，烷基或芳基。烷基和芳基的定義與上述相同。
作為具體例子可以列舉甲基次膦酸，乙基次膦酸，二乙基次膦酸，甲基乙基次膦酸，苯基次膦酸，甲基苯基次膦酸，二苯基次膦酸，甲基次膦酸乙酯，二甲基次膦酸乙酯，甲基次膦酸苯酯，苯基次膦酸乙酯等。
作為磷酸酯，適用由以下通式(3)代表的磷酸酯
(3)在以上結(jié)構(gòu)式(3)中，R7，R8和R9分別是氫原子，烷基，芳基或芳烷基，排除它們都是氫原子的情況。烷基，芳基和芳烷基的定義與上述相同。
烷基是碳原子數(shù)優(yōu)選為1到10，更優(yōu)選為1到6的直鏈或支鏈烷基(例如，甲基，乙基，丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基或類似基團(tuán))。芳基是碳原子數(shù)優(yōu)選為6到18，更優(yōu)選為6到10的芳基(例如苯基，萘基，乙苯基，甲苯基，二甲苯基或類似基團(tuán))。芳烷基是由碳原子數(shù)優(yōu)選為1到10，更優(yōu)選為1到6的直鏈或支鏈亞烷基部分與碳原子數(shù)優(yōu)選為6到18，更優(yōu)選為6到10的芳基部分構(gòu)成的基團(tuán)(例如，芐基，萘甲基或類似基團(tuán))。
作為具體例子，可以列舉磷酸甲酯，磷酸丁酯，磷酸苯酯，磷酸二乙酯，磷酸二苯酯，磷酸芐酯，磷酸三甲酯，磷酸三苯酯，磷酸聯(lián)苯甲苯酯，磷酸甲基聯(lián)苯酯等。
作為亞磷酸酯，適用由以下通式(4)代表的亞磷酸三酯或由以下通式(5)代表的亞磷酸單酯 (4) (5)在以上結(jié)構(gòu)式(4)和(5)中，R10，R11和R12分別是烷基，芳基或芳烷基，R13和R14分別是氫原子，烷基，芳基或芳烷基，但排除R13和R14都是氫原子的情況。
烷基，芳基和芳烷基的定義與上述相同。作為具體例子可以列舉亞磷酸三甲酯，亞磷酸三苯酯，亞磷酸二乙酯，亞磷酸聯(lián)苯酯，亞磷酸丁酯，亞磷酸苯酯等。
作為次磷酸酯，適用由以下通式(6)代表的次磷酸二酯或由以下通式(7)代表的次磷酸單酯 (6) (7)在以上結(jié)構(gòu)式(6)和(7)中，R15是氫原子，烷基，芳基，或芳烷基，R16，R17和R18分別是烷基，芳基或芳烷基。
烷基，芳基和芳烷基的定義與上述相同。具體例子可以列舉磷酸二甲酯，次磷酸二苯酯，次磷酸二芐酯，次磷酸二乙酯，次磷酸二甲酯，次磷酸甲酯，次磷酸乙酯，次磷酸苯酯等。
<關(guān)于增強(qiáng)構(gòu)件>
用一種或多種金屬絲編織或針織而成的金屬絲網(wǎng)作為增強(qiáng)構(gòu)件，該金屬絲包括鐵基絲，由奧氏體不銹鋼SUS 304和SUS 316，鐵索體不銹鋼SUS 430制成的不銹鋼絲，或鐵絲(JIS-G-3532)或鍍鋅鐵絲(JIS-G-3547)或銅絲，或者銅-鎳合金絲，銅-鎳-鋅合金絲，黃銅絲或鈹銅合金絲。形成金屬絲網(wǎng)所用金屬細(xì)絲的直徑是0.10到0.32毫米左右，優(yōu)選使用網(wǎng)眼是3到6毫米左右的金屬絲網(wǎng)。
除了使用上述金屬絲網(wǎng)作為增強(qiáng)構(gòu)件之外，還可以用所謂網(wǎng)形金屬板，它是不銹鋼板與磷青銅板上開有槽子，使槽子膨脹形成規(guī)則的網(wǎng)眼。不銹鋼板或磷青銅板的優(yōu)選厚度是0.3到0.5毫米左右，網(wǎng)形金屬的網(wǎng)眼是3到6毫米左右。
<關(guān)于潤滑組合物>
使用一種水分散液，它含有作為固體組分的20到50重量％的潤滑組合物，該潤滑組合物包含70到90重量％的氮化硼和10到30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種。對于另一種潤滑組合物，使用的另一種水分散液，它含有作為固體組分的20到50重量％的潤滑組合物，該潤滑組合物包含70到90重量％的氮化硼和10到30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種，按100重量份該潤滑組合物計(jì)，它還包含不超過200重量份，優(yōu)選50到150重量份的聚四氟乙烯樹脂。
在下面將描述的制造方法中，采用刷涂，輥涂，噴涂或類似技術(shù)，將上述潤滑組合物的水分散液涂布在耐熱片表面上，形成潤滑滑動(dòng)層。在最后壓縮過程中，這樣形成的潤滑滑動(dòng)層鋪展得非常薄(10到300微米)而均勻，在部分凸出球形外表面上以及球形環(huán)狀密封件附近形成外表面層。
上述潤滑組合物中的氮化硼特別在高溫下具有很好的潤滑性。但是，單有氮化硼，由于在最終壓縮過程其在耐熱片表面上的附著性較差，因而其在球形環(huán)狀基座件的部分凸出球形外表面上的附著性較差。所以單用氮化硼的缺點(diǎn)是，很容易從這些表面上脫落。但是，將氧化鋁和氧化硅中的至少一種與氮化硼以固定比例混合的話，就能避免氮化硼的上述缺點(diǎn)，顯著提高在最終壓縮過程中其對耐熱片表面的附著性，以及對球形環(huán)狀基座件的部分凸出球面上的附著性，提高部分凸出球形外表面的保持力，構(gòu)成在球形環(huán)狀密封件外層上由潤滑組合物形成的潤滑滑動(dòng)表面。氧化鋁和氧化硅中至少一種物質(zhì)與氮化硼混合的比例取決于提高附著性而不影響氮化硼潤滑性的要求，優(yōu)選10到30重量％的范圍。
除了含有70到90重量％的氮化硼和10到30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種物質(zhì)之外，按100重量份潤滑組合物計(jì)，該潤滑組合物還含有固定比例的聚四氟乙烯樹脂，聚四氟乙烯樹脂本身具有低摩擦性質(zhì)，而在潤滑組合物中則能提高潤滑組合物的低摩擦性質(zhì)，又有提高壓縮成形時(shí)潤滑組合物延展性的作用。
按100重量份由70到90重量％的氮化硼和10到30重量％氧化鋁及氧化硅中至少一種物質(zhì)組成的潤滑組合物計(jì)，加入的聚四氟乙烯樹脂的比例不超過200重量份，優(yōu)選在50到150重量份范圍內(nèi)。如果聚四氟乙烯樹脂的加入比例超過200重量份，則潤滑組合物中樹脂比例太高，導(dǎo)致潤滑組合物的耐熱性下降。如果聚四氟乙烯樹脂的加入比例在50到150重量份范圍內(nèi)，則表現(xiàn)出最令人滿意的低摩擦性質(zhì)，而不會影響潤滑組合物的耐熱性。作為該聚四氟乙烯樹脂，可使用分散有30到50重量％固體組分的細(xì)粉水分散液，該細(xì)粉的平均粒徑為10微米或更小。
下面參考圖，說明制造由上述組分材料形成的球形環(huán)狀密封件的方法。
<第一種實(shí)施方式的制造方法>
(第一步)如圖2所示，使金屬細(xì)絲針織成的圓筒形管狀金屬絲網(wǎng)1通過輥2和3之間，制成具有預(yù)定寬度D的帶狀金屬絲網(wǎng)4。將所述帶狀金屬絲網(wǎng)4切割成預(yù)定長度L形成增強(qiáng)構(gòu)件5?；蛘咧苯俞樋椫频脦罱饘俳z網(wǎng)4，將其切割成具有預(yù)定寬度D和長度L，得到增強(qiáng)構(gòu)件5。
(第二步)如圖3所示，制得的耐熱片6中含有0.1到10.0重量％的有機(jī)磷化合物和90.0到99.9重量％的膨脹石墨，它被切割成寬度d為1.1×D到2.1×d，D為增強(qiáng)構(gòu)件5的寬度，長度1為1.30×L到2.70×L，1為增強(qiáng)構(gòu)件5的長度。
(第三步)按照以下方法制造由增強(qiáng)構(gòu)件5和耐熱片6彼此重疊而成的重疊組合件12為了保證耐熱材料完全外露在下文所述(參加圖1)球形環(huán)狀密封件58的部分凸出球面53的至少一個(gè)軸向端面上，即露出在大直徑側(cè)環(huán)形端面54上，使耐熱片6從增強(qiáng)構(gòu)件5的至少一個(gè)橫向端7在寬度方向上最大伸出0.1×D到0.8×D(它成為部分凸出球面53的大直徑側(cè)端面54)。同時(shí)使耐熱片6從橫向端7的橫向伸出距離δ1大于從增強(qiáng)構(gòu)件5的另一橫向端8的橫向伸出距離δ2(它成為部分凸出球面53的小直徑側(cè)環(huán)形端面55)。同樣，使耐熱片6從增強(qiáng)構(gòu)件5的一個(gè)縱端9伸出最大為0.30×L到1.70×L的距離，同時(shí)使增強(qiáng)構(gòu)件5的另一縱端10和耐熱片6與該縱端10對應(yīng)的縱端11基本對準(zhǔn)。這樣，增強(qiáng)構(gòu)件5和耐熱片6在寬度方向和長度方向上都匹配。
(第四步)如圖5所示，將重疊組合件12卷繞，其中的耐熱片置于內(nèi)側(cè)，使得耐熱片6多繞一圈，形成其內(nèi)側(cè)和外側(cè)都露出耐熱片6的管狀基座件13。預(yù)先制備其長度1相對于增強(qiáng)構(gòu)件5長度L為1.30×L到2.70×L的耐熱片6，使管狀基座件13中耐熱片6的卷繞圈數(shù)大于增強(qiáng)構(gòu)件5的卷繞圈數(shù)。如圖6所示，在管狀基座件13中，耐熱片6的一個(gè)橫向端邊在寬度方向上由增強(qiáng)構(gòu)件5的一端7伸出δ1，耐熱片6的另一橫向端邊由增強(qiáng)構(gòu)件5的另一端在寬度方向上伸出δ2。
(第五步)如圖7中所示，另行制造一個(gè)耐熱片6，與上述耐熱片6類似，但其寬度d小于寬度D，其長度1能繞管狀基座件13一圈。同時(shí)，如以上第一步所述，將金屬細(xì)絲編織成圓筒形金屬絲網(wǎng)1之后，使該圓筒形金屬絲網(wǎng)1通過輥3和4之間形成帶狀金屬絲網(wǎng)4，由其構(gòu)成另一增強(qiáng)構(gòu)件5。隨后如圖8中所示，將耐熱片6插入該帶狀金屬絲網(wǎng)4中，并如圖9中所示，使由耐熱片6和帶狀金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的該組合件通過輥14和15之間，整體成形，制造出外表面層形成件16。
(第六步)如圖10中所示，將由此制得的外表面層形成件16繞在上述管狀基座件13的外圍表面上，制成圓筒形預(yù)制件17。
(第七步)如圖11中所示，制造一個(gè)模子37，它具有圓筒形內(nèi)壁表面31，從圓筒形內(nèi)壁表面31連續(xù)延伸的部分凹陷球形內(nèi)壁表面32，和從部分凹陷球形內(nèi)壁表面32連續(xù)延伸的通孔33，當(dāng)階梯狀芯子34被插入通孔33中時(shí)，就形成中空圓筒形部分35和從中空圓筒形部分35連續(xù)延伸的球形環(huán)狀中空部分36。然后將圓筒形預(yù)制件17固定在模子37的階梯狀芯子34上。
以1到3噸/平方厘米的壓力，沿芯子軸線方向?qū)ξ挥谀Ｗ?7的中空圓筒形部分35和球形管狀中空部分36中的圓筒形預(yù)制件17進(jìn)行壓縮成形。這樣制得了球形環(huán)狀密封件58，它包括在其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)狀端面54和小直徑側(cè)環(huán)狀端面55所限定，它還包括整體形成在球形環(huán)狀基座件56的部分凸出球面53上的外表面57，如圖1中所示。
通過壓縮成形的方法制得的球形環(huán)狀基座件56具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔崞?和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并互相纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件56中具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，而且有耐熱材料填充著增強(qiáng)構(gòu)件5的金屬絲網(wǎng)4的網(wǎng)眼，該耐熱材料以混合形式與增強(qiáng)構(gòu)件被壓縮在一起，整體成形，耐熱材料中還含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物。外層57具有由被壓縮的耐熱片6構(gòu)成的耐熱材料，還具有與耐熱材料以混合形式整體成形的由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5。露出在外層57外面的部分凸出球形外表面59是光滑表面，由膨脹石墨和有機(jī)磷化合物構(gòu)成的耐熱材料露出在于圓筒形內(nèi)表面52上。
在按照圖1所示的上述方法制造的球形環(huán)狀密封件中，由耐熱片6構(gòu)成的耐熱材料與由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成內(nèi)部結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)構(gòu)件5纏結(jié)在一起，整體成形，而部分凸出球形外表面59是平滑表面，由外表面層形成件16所形成并含有膨脹石墨與有機(jī)磷化合物的耐熱材料，以及由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5以混合方式結(jié)合成整體。同時(shí)，在部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)形端面54和小直徑側(cè)端面55上，伸出在增強(qiáng)構(gòu)件5的寬度方向上的耐熱片6被彎曲和拉伸，從而露出含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物的耐熱材料。
要注意的是，在上述第二步中，耐熱片6被切割成其長度1基本上與增強(qiáng)構(gòu)件5的長度L相等。采用與上述第三步相同的方法，將這些構(gòu)件彼此重疊，形成重疊組合件12。按照與上述第四步相同的方法，將重疊組合件12制成管狀基座件13，其內(nèi)側(cè)是增強(qiáng)構(gòu)件5。隨后，用第五步到第七步的過程制造球形環(huán)狀密封件58，所形成的球形環(huán)狀密封件58中，由球形環(huán)狀基座件56的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5露出在于通孔中的圓筒形內(nèi)表面52上。
<第二種實(shí)施方式的制造方法>
第一步到第四步的過程與上述第一步到第四步的過程相同。
(第五步)另行制造與上述耐熱片6類似的另一耐熱片6(參見圖7)，但其寬度d小于上述耐熱片寬度D，其長度1能繞管狀基座件13一圈。采用刷涂，輥涂，噴涂或類似技術(shù)在耐熱片6的一個(gè)表面上涂布一種水分散液，該水分散液中含有20到50重量％作為固體組分的潤滑組合物，該潤滑組合物中含有70到90重量％的氮化硼和10到30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種，或者涂布另一種水分散液，該水分散液含有20到50重量％作為固體組分的潤滑組合物，該潤滑組合物中含有70到90重量％的氮化硼和10到30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種，按100重量份潤滑組合物計(jì)，它還含有不超過200重量份，優(yōu)選50到150重量份的聚四氟乙烯樹脂。然后干燥涂層，形成由潤滑組合物組成的潤滑滑動(dòng)層18，如圖12中所示。
按照上述第三步過程另行制造由帶狀金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5。隨后如圖13中所示，將具有潤滑滑動(dòng)層18的耐熱片6插入帶狀金屬絲網(wǎng)4中，如圖14中所示，使該組合件通過輥19和20之間，整體成形，制得外表面層形成件15。
(第六步)將由此制得的外表面層形成件21繞在上述管狀基座件13的外圍表面上，此時(shí)潤滑滑動(dòng)層18朝外，制得如圖15所示的圓筒形預(yù)制件22。按照與上述第七步過程類似的方法，對圓筒形預(yù)制件22進(jìn)行壓縮成形。這樣就制得球形環(huán)狀密封件58，它包括在其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)形端面54與小直徑側(cè)環(huán)形端面55所限定，它還包括整體形成在球形環(huán)狀基座件56的部分凸出球面53上的外表面57，如圖16和17中所示。通過壓縮成形方法制得的球形環(huán)狀基座件56具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔崞?和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件56具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，而且有耐熱材料填充著增強(qiáng)構(gòu)件5的金屬絲網(wǎng)4的網(wǎng)眼，該耐熱材料與增強(qiáng)構(gòu)件5以混合方式被壓縮在一起，整體成形，耐熱材料中含有膨脹石墨。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)闈櫥瑒?dòng)層18和與其整體結(jié)合的由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5壓縮而彼此纏結(jié)在一起。外層57具有潤滑組合物，其中含有70到90重量％的氮化硼和10到30重量％氧化鋁和氧化硅中的至少一種，或者含有70到90重量％的氮化硼和10到30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種以及按100重量份潤滑組合物計(jì)的不超過200重量份，優(yōu)選50到150重量份的聚四氟乙烯樹脂，外層57還具有由金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件，它以混合方式與該潤滑組合物整體結(jié)合在一起。露出在外層57外面的部分凸出球形外表面59是平滑表面，在其中上述潤滑組合物與增強(qiáng)構(gòu)件以混合方式整體結(jié)合。所形成的限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出球形環(huán)狀基座件56中由膨脹石墨和有機(jī)磷化合物構(gòu)成的耐熱材料。在部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)狀端面54和小直徑側(cè)端面55上，在增強(qiáng)構(gòu)件5的寬度方向上伸出的耐熱片6被彎曲和拉伸，從而露出由膨脹石墨和有機(jī)磷化合物構(gòu)成的材料。
在上述第二種制造方法的第二步過程中，制得耐熱片6，其長度1與增強(qiáng)構(gòu)件5的長度L基本相等。按照與上述相同的方法將這些構(gòu)件彼此重疊起來，制得重疊組合件12。按照與上述相同的方法將重疊組合件12制成管狀基座件13，使增強(qiáng)構(gòu)件5朝內(nèi)。由管狀基座件13制成球形環(huán)狀密封件58，其中，由球形環(huán)狀基座件56的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5露出在通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上。
將球形環(huán)狀密封件58加到排氣管球形接頭中，如圖18中所示。即，法蘭200垂直地位于上游排氣管100的外圍表面上，該排氣管100與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，留下管口101。球形環(huán)狀密封件58在限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52處裝在管口101，其大直徑側(cè)端面54緊靠法蘭200。下游排氣管300的一端與上游排氣管100相對，其另一端與一回氣管相連。喇叭口部分301整體成形在下游排氣管300的一端，該喇叭口部分301由凹陷球面部分302和位于開口部分輪緣處的法蘭部分303構(gòu)成。排氣管300的位置使得凹陷球面部分302滑動(dòng)地緊靠著球形環(huán)狀密封件58的部分凸出球形外表面59。
在圖18所示的排氣管球形接頭中，下游排氣管300通過一對螺栓400和一對螺旋彈簧500一直向上游排氣管100施加彈性壓力，每個(gè)螺栓400的一端固定在法蘭200上，另一端插入喇叭口部分301的法蘭部分303中，每個(gè)螺旋彈簧500位于螺栓400的大頭和法蘭部分303之間。排氣管球形接頭的位置使得通過球形環(huán)狀密封件58的部分凸出球形外表面59與下游排氣管300末端處喇叭口部分301的凹陷球面部分302之間的滑動(dòng)接觸，在上游排氣管100和下游排氣管300中能產(chǎn)生相對角位移。
以下將通過一些實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。要注意本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例<實(shí)施例1到8>
邊攪拌300重量份濃度為98％的濃硫酸邊加入5重量份60％過氧化氫水溶液作為氧化劑，用此作為反應(yīng)液體。冷卻此反應(yīng)液體并保持溫度為10℃，向反應(yīng)液體中加入100重量份粒徑為30到80目的鱗片狀天然石墨粉，反應(yīng)30分鐘。然后吸濾分離出經(jīng)過酸處理的石墨，在300重量份水中攪拌此經(jīng)過酸處理的石墨，10分鐘后吸濾，重復(fù)該清洗過程兩次，基本除去經(jīng)過酸處理的石墨中的硫酸。然后在110℃的干燥爐中干燥三小時(shí)，作為經(jīng)過酸處理的石墨材料。
將100重量份經(jīng)過酸處理的石墨材料分別與(1)0.1重量份，(2)0.5重量份，(3)1.0重量份，(4)2.0重量份，(5)4.2重量份，(6)6.4重量份，(7)8.7重量份，和(8)11.1重量份作為有機(jī)磷化合物的苯基膦酸粉末混合，均勻攪拌，制得8種混合物。在1000℃熱處理這些混合物5秒，生成裂化氣。石墨層之間的空隙被其氣體壓力膨脹，制得膨脹率為240倍的膨脹石墨顆粒。在該膨脹處理過程中，組分中的苯基膦酸分散在膨脹石墨顆粒中。使膨脹石墨顆粒通過軋縮輥進(jìn)行輥壓成形，制成厚度為0.38毫米的膨脹石墨片。以此作為耐熱片6。這些耐熱片6中分別含有(1)0.1重量％的苯基膦酸和99.9重量％的膨脹石墨，(2)0.5重量％的苯基膦酸和99.5重量％的膨脹石墨，(3)1.0重量％的苯基膦酸和99.0重量％的膨脹石墨，(4)2.0重量％的苯基膦酸和98.0重量％的膨脹石墨，(5)4.0重量％的苯基膦酸和96.0重量％的膨脹石墨，(6)6.0重量％的苯基膦酸和94.0重量％的膨脹石墨，(7)8.0重量％的苯基膦酸和92.0重量％的膨脹石墨，(8)10.0重量％的苯基膦酸和90.0重量％的膨脹石墨。
切割分別具有上述組成(1)到(8)的耐熱片6，達(dá)到寬度為52毫米，長度為655毫米。
使用直徑為0.28毫米的兩種奧氏體不銹鋼絲(SUS 304)作為金屬細(xì)絲，編織成網(wǎng)眼為4.0毫米的圓筒形金屬絲網(wǎng)，再通過輥2和3之間，形成寬35毫米，長320毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)4。作為增強(qiáng)構(gòu)件5。
將上述52毫米寬，655毫米長的耐熱片6在直徑45毫米的芯子外圍卷繞一圈之后，將增強(qiáng)構(gòu)件5重疊在耐熱片6的內(nèi)側(cè)，卷繞該重疊組合件，制得管狀基座件13，其中耐熱片6露出在最外層上。在該管狀基座件13中，耐熱片6的寬度方向相對的兩端分別從增強(qiáng)構(gòu)件5在寬度方向上伸出。
另行制備具有上述組成(1)到(8)的耐熱片6，分別切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。
使用與上述類似的金屬細(xì)絲，編織成網(wǎng)眼為4.0毫米的圓筒形金屬絲網(wǎng)，通過一對輥2和3之間，制成寬52.0毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)4。將各個(gè)耐熱片6插入各個(gè)帶狀金屬絲網(wǎng)4中，使該組合件通過一對輥14和15之間，整體成形，制得外表面層形成件16，在其中增強(qiáng)構(gòu)件5和填充增強(qiáng)構(gòu)件5網(wǎng)眼的耐熱片6混在一起，耐熱片中含有混合形勢的苯基膦酸和膨脹石墨。
將外表面層形成件16卷繞在上述管狀基座件13的外圍表面上，制得圓筒形預(yù)制件17。將圓筒形預(yù)制件17裝在模子37的階梯狀芯子34上，置于模子37的球形環(huán)狀中空部分36中，模子中部分凹陷球形內(nèi)壁表面32的曲率半徑是24.5毫米。
以2噸/平方厘米的壓力，在芯子軸線方向上對位于模子37球形環(huán)狀中空部分36中的圓筒形預(yù)制件17進(jìn)行壓縮成形。這樣制得了球形環(huán)狀密封件58，它包括在其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)狀端面54和小直徑側(cè)環(huán)狀端面55所限定，它還包括整體形成在球形環(huán)狀基座件56的部分凸出球面53上的外表面57。采用壓縮成形方法制得的球形環(huán)狀基座件56具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)楹斜交⑺崤c膨脹石墨的耐熱片6和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件56中具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，以及填充著增強(qiáng)構(gòu)件5的金屬絲網(wǎng)4的網(wǎng)眼的耐熱片6的耐熱材料，該耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件5一起被整體壓縮成形。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)橛赡蜔崞?(它含有苯基膦酸和膨脹石墨)構(gòu)成的耐熱材料與由與該耐熱材料整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。露出在外層57外側(cè)的部分凸出球形外表面59是平滑表面，在其中含有苯基膦酸與膨脹石墨的耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件5以混合方式整體結(jié)合。限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件56的耐熱材料。在環(huán)形端面54和55上，在寬度方向上從增強(qiáng)構(gòu)件5伸出的部分在耐熱片6上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱片6的耐熱材料覆蓋著環(huán)形端面54和55。
<實(shí)施例9到12>
按照與上述實(shí)施例相同的方法制備經(jīng)過酸處理的石墨材料。將100重量份經(jīng)過酸處理的石墨材料分別與(9)1.0重量份，(10)2.0重量份，(11)4.2重量份和(12)6.4重量份作為有機(jī)磷化合物的苯基膦酸二乙酯粉末混合，均勻攪拌，制得4種混合物。在1000℃熱處理這些混合物5秒，生成裂化氣。石墨層之間的空隙被其氣體壓力膨脹，制得膨脹率為240倍的膨脹石墨顆粒。在該膨脹處理過程中，苯基膦酸二乙酯分散在膨脹石墨顆粒中。
使膨脹石墨顆粒通過軋縮輥進(jìn)行輥壓成形，制成厚度為0.38毫米的膨脹石墨片。以此作為耐熱片6。這些耐熱片6中分別含有(9)1.0重量％的苯基膦酸二乙酯和99.0重量％的膨脹石墨，(10)2.0重量％的苯基膦酸二乙酯和98.0重量％的膨脹石墨，(11)4.0重量％的苯基膦酸二乙酯和96.0重量％的膨脹石墨，(12)6.0重量％的苯基膦酸二乙酯和94.0重量％的膨脹石墨。
切割分別具有上述組成(9)到(12)的耐熱片6，達(dá)到寬度為52毫米，長度為655毫米。
采用與上述實(shí)施例類似的方法制備由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，采用與上述實(shí)施例相同的方法由耐熱片6和增強(qiáng)構(gòu)件5制成管狀基座件13。
另行制備具有上述組成(9)到(12)的耐熱片6，分別切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。
使用與上述實(shí)施例相同的方法，編織成網(wǎng)眼為4.0毫米的圓筒形金屬絲網(wǎng)，再通過一對輥2和3之間，制成寬52.0毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)4。將這四種耐熱片6各自插入各個(gè)帶狀金屬絲網(wǎng)4中，使該組合件通過一對輥14和15之間，整體成形，制得外表面層形成件16，在其中增強(qiáng)構(gòu)件5和填充增強(qiáng)構(gòu)件5網(wǎng)眼的耐熱片6混在一起，耐熱片中含有混合的苯基膦酸二乙酯和膨脹石墨。
然后采用與上述實(shí)施例相同的方法制得球形環(huán)狀密封件58，它包括在其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，所述基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)狀端面54和小直徑側(cè)環(huán)狀端面55所限定，它還包括整體形成在球形環(huán)狀基座件56部分凸出球面53上的外表面57。采用壓縮成形方法制得的球形環(huán)狀基座件56具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)楹斜交⑺岫阴ヅc膨脹石墨的耐熱片6和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件56中具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，以及填充著增強(qiáng)構(gòu)件5的金屬絲網(wǎng)4的網(wǎng)眼的耐熱片6的耐熱材料，該耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件5一起被整體壓縮成形。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔岵牧?由含有苯基膦酸二乙酯和膨脹石墨的耐熱片6構(gòu)成)和增強(qiáng)構(gòu)件5(由與耐熱材料整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成)被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。露出在外層57外側(cè)的部分凸出球形外表面59是平滑表面，在其中含有苯基膦酸二乙酯與膨脹石墨的耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件5以混合方式整體結(jié)合。限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件56的耐熱材料。在環(huán)形端面54和55上，在寬度方向上從增強(qiáng)構(gòu)件5伸出的部分在耐熱片6上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱片6的耐熱材料覆蓋著環(huán)狀端面54和55。
<實(shí)施例13到16>
按照與上述實(shí)施例相同的方法制備經(jīng)過酸處理的石墨材料。將100重量份經(jīng)過酸處理的石墨材料分別與(13)1.0重量份，(14)2.0重量份，(15)4.2重量份和(16)6.4重量份作為有機(jī)磷化合物的聯(lián)苯基次膦酸粉末混合，均勻攪拌，制得4種混合物。在1000℃熱處理這些混合物5秒，生成裂化氣。石墨層之間的空隙被其氣體壓力膨脹，制得膨脹率為240倍的膨脹石墨顆粒。在該膨脹處理過程中，組分中的聯(lián)苯基次膦酸分散在膨脹石墨顆粒中。
使膨脹石墨顆粒通過軋縮輥進(jìn)行輥壓成形，制成厚度為0.38毫米的膨脹石墨片。以此作為耐熱片6。這些耐熱片6中分別含有(13)1.0重量％的聯(lián)苯基次膦酸和99.0重量％的膨脹石墨，(14)2.0重量％的聯(lián)苯基次膦酸和98.0重量％的膨脹石墨，(15)4.0重量％的聯(lián)苯基次膦酸和96.0重量％的膨脹石墨，(16)6.0重量％的聯(lián)苯基次膦酸和94.0重量％的膨脹石墨。
切割分別具有上述組成(13)到(16)的耐熱片6，達(dá)到寬度為52毫米，長度為655毫米。
采用與上述實(shí)施例類似的方法制備由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，采用與上述實(shí)施例相同的方法由耐熱片6和增強(qiáng)構(gòu)件5制成管狀基座件13。
另行制備具有上述組成(13)到(16)的耐熱片6，分別切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。
使用與上述實(shí)施例相同的方法，編織成網(wǎng)眼為4.0毫米的圓筒形金屬絲網(wǎng)，再通過一對輥2和3之間，制成寬52.0毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)4。將這四種耐熱片6各自插入各個(gè)帶狀金屬絲網(wǎng)4中，使該組合件通過一對輥14和15之間，整體成形，制得外表面層形成件16，在其中增強(qiáng)構(gòu)件5和填充增強(qiáng)構(gòu)件與網(wǎng)眼的耐熱片6混在一起，耐熱片中含有混合的聯(lián)苯基次膦酸和膨脹石墨。
然后采用與上述實(shí)施例相同的方法制得球形環(huán)狀密封件58，它包括在其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)狀端面54和小直徑側(cè)環(huán)狀端面55所限定，它還包括整體形成在球形環(huán)狀基座件56部分凸出球面53上的外表面57。采用壓縮成形方法制得的球形環(huán)狀基座件56具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)楹新?lián)苯基次膦酸與膨脹石墨的耐熱片6和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件56中具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，以及填充著增強(qiáng)構(gòu)件5的金屬絲網(wǎng)4的網(wǎng)眼的耐熱片6的耐熱材料，該耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件5一起被整體壓縮成形。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔岵牧?由含有聯(lián)苯基次膦酸和膨脹石墨的耐熱片6構(gòu)成)和增強(qiáng)構(gòu)件5(由與耐熱材料整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成)被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。露出在外層57外側(cè)的部分凸出球形外表面59是平滑表面，在其中含有聯(lián)苯基次膦酸與膨脹石墨的耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件5以混合方式整體結(jié)合。限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件56的耐熱材料。在環(huán)形端面54和55上，在寬度方向上從增強(qiáng)構(gòu)件5伸出的部分在耐熱片6上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱片6的耐熱材料覆蓋著環(huán)狀端面54和55。
<實(shí)施例17到20>
按照與上述實(shí)施例相同的方法制備經(jīng)過酸處理的石墨材料。將100重量份經(jīng)過酸處理的石墨材料分別與(17)1.0重量份，(18)2.0重量份，(19)4.2重量份和(20)6.4重量份作為有機(jī)磷化合物的苯基次膦酸粉末混合，均勻攪拌，制得4種混合物。在1000℃熱處理這些混合物5秒，生成裂化氣。石墨層之間的空隙被其氣體壓力膨脹，制得膨脹率為240倍的膨脹石墨顆粒。在該膨脹處理過程中，苯基次膦酸分散在膨脹石墨顆粒中。
使膨脹石墨顆粒通過軋縮輥進(jìn)行輥壓成形，制成厚度為0.38毫米的膨脹石墨片。以此作為耐熱片6。這些耐熱片6中分別含有(17)1.0重量％的苯基次膦酸和99.0重量％的膨脹石墨，(18)2.0重量％的苯基次膦酸和98.0重量％的膨脹石墨，(19)4.0重量％的苯基次膦酸和96.0重量％的膨脹石墨，(20)6.0重量％的苯基次膦酸和94.0重量％的膨脹石墨。
切割分別含有上述組成(17)到(20)的耐熱片6，達(dá)到寬度為52毫米，長度為655毫米。
采用與上述實(shí)施例類似的方法制備由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，采用與上述實(shí)施例相同的方法由耐熱片6和增強(qiáng)構(gòu)件5制成管狀基座件13。
另行制備具有上述組成(17)到(20)的耐熱片6，分別切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。
使用與上述實(shí)施例相同的方法，編織成網(wǎng)眼為4.0毫米的圓筒形金屬絲網(wǎng)，再通過一對輥2和3之間，制成寬52.0毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)4。將這四種耐熱片6各自插入各個(gè)帶狀金屬絲網(wǎng)4中，使該組合件通過一對輥14和15之間，整體成形，制得外表面層形成件16，在其中增強(qiáng)構(gòu)件5和填充增強(qiáng)構(gòu)件與網(wǎng)眼的耐熱片6混在一起，耐熱片中含有混合的苯基次膦酸和膨脹石墨。
然后采用與上述實(shí)施例相同的方法制得球形環(huán)狀密封件58，它包括在其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)狀端面54和小直徑側(cè)環(huán)狀端面55所限定，它還包括整體形成在球形環(huán)狀基座件56部分凸出球面53上的外表面57。采用壓縮成形方法制得的球形環(huán)狀基座件56具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)楹斜交戊⑺崤c膨脹石墨的耐熱片6和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件56中具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，以及填充著增強(qiáng)構(gòu)件5的金屬絲網(wǎng)4的網(wǎng)眼的耐熱片6的耐熱材料，該耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件5一起被整體壓縮成形。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔岵牧?由含有苯基次膦酸和膨脹石墨的耐熱片6構(gòu)成和增強(qiáng)構(gòu)件5(由與耐熱材料整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成)被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。露出在外層57外側(cè)的部分凸出球形外表面59是平滑表面，在其中含有苯基次膦酸與膨脹石墨的耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件5以混合方式整體結(jié)合。限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件56的耐熱材料。在環(huán)形端面54和55上，在寬度方向上從增強(qiáng)構(gòu)件5伸出的部分在耐熱片6上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱片6的耐熱材料覆蓋著環(huán)狀端面54和55。
<實(shí)施例21到24>
按照與上述實(shí)施例相同的方法制備經(jīng)過酸處理的石墨材料。將100重量份經(jīng)過酸處理的石墨材料分別與(21)1.0重量份，(22)2.0重量份，(23)4.2重量份和(20)6.4重量份作為有機(jī)磷化合物的磷酸酯粉末混合，特別是磷酸聯(lián)苯酯，均勻攪拌，制得4種混合物。在1000℃熱處理這些混合物5秒，生成裂化氣。石墨層之間的空隙被其氣體壓力膨脹，制得膨脹率為240倍的膨脹石墨顆粒。在該膨脹處理過程中，磷酸聯(lián)苯酯分散在膨脹石墨顆粒中。
使膨脹石墨顆粒通過軋縮輥進(jìn)行輥壓成形，制成厚度為0.38毫米的膨脹石墨片。以此作為耐熱片6。這些耐熱片6中分別含有(21)1.0重量％的磷酸聯(lián)苯酯和99.0重量％的膨脹石墨，(22)2.0重量％的磷酸聯(lián)苯酯和98.0重量％的膨脹石墨，(23)4.0重量％的磷酸聯(lián)苯酯和96.0重量％的膨脹石墨，(24)6.0重量％的磷酸聯(lián)苯酯和94.0重量％的膨脹石墨。
切割分別含有上述組成(21)到(24)的耐熱片6，達(dá)到寬度為52毫米，長度為655毫米。
采用與上述實(shí)施例類似的方法制備由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，采用與上述實(shí)施例相同的方法由耐熱片6和增強(qiáng)構(gòu)件5制成管狀基座件13。
另行制備具有上述組成(21)到(24)的耐熱片6，分別切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。
使用與上述實(shí)施例相同的方法，編織成網(wǎng)眼為4.0毫米的圓筒形金屬絲網(wǎng)，再通過一對輥2和3之間，制成寬52.0毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)4。將這四種耐熱片6各自插入各個(gè)帶狀金屬絲網(wǎng)4中，使該組合件通過一對輥14和15之間，整體成形，制得外表面層形成件16，在其中增強(qiáng)構(gòu)件5和填充增強(qiáng)構(gòu)件與網(wǎng)眼的耐熱片6混在一起，耐熱片中含有混合的磷酸聯(lián)苯酯和膨脹石墨。
然后采用與上述實(shí)施例相同的方法制得球形環(huán)狀密封件58，它包括在其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)狀端面54和小直徑側(cè)環(huán)狀端面55所限定，它還包括整體形成在球形環(huán)狀基座件56部分凸出球面53上的外表面57。采用壓縮成形方法制得的球形環(huán)狀基座件56具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)楹辛姿崧?lián)苯酯與膨脹石墨的耐熱片6和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件56中具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，以及填充著增強(qiáng)構(gòu)件5的金屬絲網(wǎng)4的網(wǎng)眼的耐熱片6的耐熱材料，該耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件5一起被整體壓縮成形。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔岵牧?由含有磷酸聯(lián)苯酯和膨脹石墨的耐熱片6構(gòu)成)和增強(qiáng)構(gòu)件5(由與耐熱材料整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成)被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。露出在外層57外側(cè)的部分凸出球形外表面59是平滑表面，在其中含有磷酸聯(lián)苯酯與膨脹石墨的耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件5以混合方式整體結(jié)合。限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件56的耐熱材料。在環(huán)形端面54和55上，在寬度方向上從增強(qiáng)構(gòu)件5伸出的部分在耐熱片6上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱片6的耐熱材料覆蓋著環(huán)狀端面54和55。
<實(shí)施例25到28>
按照與上述實(shí)施例相同的方法制備經(jīng)過酸處理的石墨材料。將100重量份經(jīng)過酸處理的石墨材料分別與(25)1.0重量份，(26)2.0重量份，(27)4.2重量份和(28)6.4重量份作為有機(jī)磷化合物的亞磷酸酯溶液混合，特別是亞磷酸三苯酯，均勻攪拌，制得4種混合物。在1000℃熱處理這些混合物5秒，生成裂化氣。石墨層之間的空隙被其氣體壓力膨脹，制得膨脹率為240倍的膨脹石墨顆粒。在該膨脹處理過程中，亞磷酸三苯酯分散在膨脹石墨顆粒中。
使膨脹石墨顆粒通過軋縮輥進(jìn)行輥壓成形，制成厚度為0.38毫米的膨脹石墨片。膨脹石墨片中分別含有(25)1.0重量％的亞磷酸三苯酯和99.0重量％的膨脹石墨，(26)2.0重量％的亞磷酸三苯酯和98.0重量％的膨脹石墨，(27)4.0重量％的亞磷酸三苯酯和96.0重量％的膨脹石墨，(28)6.0重量％的亞磷酸三苯酯和94.0重量％的膨脹石墨。
切割分別含有上述組成(25)到(28)的耐熱片6，達(dá)到寬度為52毫米，長度為655毫米。
采用與上述實(shí)施例類似的方法制備由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，采用與上述實(shí)施例相同的方法由耐熱片6和增強(qiáng)構(gòu)件5制得管狀基座件13。
另行制備具有上述組成(25)到(28)的耐熱片6，分別切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。
使用與上述實(shí)施例相同的方法，編織成網(wǎng)眼為4.0毫米的圓筒形金屬絲網(wǎng)，再通過一對輥2和3之間，制成寬52.0毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)4。將這四種耐熱片6各自插入各個(gè)帶狀金屬絲網(wǎng)4中，使該組合件通過一對輥14和15之間，整體成形，制得外表面層形成件16，在其中增強(qiáng)構(gòu)件5和填充增強(qiáng)構(gòu)件與網(wǎng)眼的耐熱片6混在一起，耐熱片中含有混合的亞磷酸三苯酯和膨脹石墨。
然后采用與上述實(shí)施例相同的方法制得球形環(huán)狀密封件58，它包括在其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)狀端面54和小直徑側(cè)環(huán)狀端面55所限定，它還包括整體形成在球形環(huán)狀基座件56部分凸出球面53上的外表面57。采用壓縮成形方法制得的球形環(huán)狀基座件56具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)楹衼喠姿崛锦ヅc膨脹石墨的耐熱片6和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件56中具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，以及填充著增強(qiáng)構(gòu)件5的金屬絲網(wǎng)4的網(wǎng)眼的耐熱片6的耐熱材料，該耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件5一起被整體壓縮成形。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔岵牧?由含有亞磷酸三苯酯和膨脹石墨的耐熱片6構(gòu)成)和增強(qiáng)構(gòu)件5(由與耐熱材料整合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成)被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。露出在外層57外側(cè)的部分凸出球形外表面59是平滑表面，在其中含有亞磷酸三苯酯與膨脹石墨的耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件5以混合方式整體結(jié)合。限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件56的耐熱材料。在環(huán)形端面54和55上，在寬度方向上從增強(qiáng)構(gòu)件5伸出的部分在耐熱片6上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱片6的耐熱材料覆蓋著環(huán)狀端面54和55。
<實(shí)施例29到32>
按照與上述實(shí)施例相同的方法制備經(jīng)過酸處理的石墨材料。將100重量份經(jīng)過酸處理的石墨材料分別與(29)1.0重量份，(30)2.0重量份，(31)4.2重量份和(32)6.4重量份作為有機(jī)磷化合物的次磷酸酯粉末混合，特別是次磷酸二甲酯，均勻攪拌，制得4種混合物。在1000℃熱處理這些混合物5秒，生成裂化氣。石墨層之間的空隙被其氣體壓力膨脹，制得膨脹率為240倍的膨脹石墨顆粒。在該膨脹處理過程中，次磷酸二甲酯分散在膨脹石墨顆粒中。
使膨脹石墨顆粒通過軋縮輥進(jìn)行輥壓成形，制成厚度為0.38毫米的膨脹石墨片。膨脹石墨片中分別含有(29)1.0重量％的次磷酸二甲酯和99.0重量％的膨脹石墨，(30)2.0重量％的次磷酸二甲酯和98.0重量％的膨脹石墨，(31)4.0重量％的次磷酸二甲酯和96.0重量％的膨脹石墨，(32)6.0重量％的次磷酸二甲酯和94.0重量％的膨脹石墨。
切割分別含有上述組成(29)到(32)的耐熱片6，達(dá)到寬度為52毫米，長度為655毫米。
采用與上述實(shí)施例類似的方法制備由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，采用與上述實(shí)施例相同的方法由耐熱片6和增強(qiáng)構(gòu)件5制成管狀基座件13。
另行制備具有上述組成(29)到(32)的耐熱片6，分別切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。
使用與上述實(shí)施例相同的方法，編織成網(wǎng)眼為4.0毫米的圓筒形金屬絲網(wǎng)，再通過一對輥2和3之間，制成寬52.0毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)4。將這四種耐熱片6各自插入各個(gè)帶狀金屬絲網(wǎng)4中，使該組合件通過一對輥14和15之間，整體成形，制得外表面層形成件16，在其中增強(qiáng)構(gòu)件5和填充增強(qiáng)構(gòu)件與網(wǎng)眼的耐熱片6混在一起，耐熱片中含有次磷酸二甲酯和膨脹石墨。
然后采用與上述實(shí)施例相同的方法制得球形環(huán)狀密封件58，它包括在其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)環(huán)狀端面54和小直徑側(cè)環(huán)狀端面55所限定，它還包括整體形成在球形環(huán)狀基座件56部分凸出球面53上的外表面57。采用壓縮成形方法制得的球形環(huán)狀基座件56具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)楹写瘟姿岫柞ヅc膨脹石墨的耐熱片6和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件56中具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，以及填充著增強(qiáng)構(gòu)件5的金屬絲網(wǎng)4的網(wǎng)眼的耐熱片6的耐熱材料，該耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件5一起被整體壓縮成形。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔岵牧?由含有次磷酸二甲酯和膨脹石墨的耐熱片6構(gòu)成)和增強(qiáng)構(gòu)件5(由與耐熱材料整合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成)被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。露出在外層57外側(cè)的部分凸出球形外表面59是平滑表面，在其中含有次磷酸二甲酯與膨脹石墨的耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件5以混合方式整體結(jié)合。限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件56的耐熱材料。在環(huán)形端面54和55上，在寬度方向上從增強(qiáng)構(gòu)件5伸出的部分在耐熱片6上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱片6的耐熱材料覆蓋著環(huán)狀端面54和55。
<實(shí)施例33到39>
制成與實(shí)施例5，11，15，19，23，27和31類似的耐熱片6和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，按照與上述實(shí)施例相同的方法，用耐熱片6和增強(qiáng)構(gòu)件5制造管狀基座件13。
另行制成與形成上述管狀基座件13的耐熱片6類似的耐熱片6。采用輥涂方法，在每個(gè)寬48毫米長193毫米的耐熱片6的一個(gè)表面上施涂潤滑組合物固體含量為30重量％的水分散液(25.5重量％的氮化硼，4.5重量％的氧化鋁，和70重量％的水)，潤滑組合物中含有85重量％平均粒徑為7微米的氮化硼和15重量％平均粒徑為0.6微米的氧化鋁粉末，然后干燥。重復(fù)涂布操作三次，制成由潤滑組合物形成的潤滑滑動(dòng)層18。
制成與上述實(shí)施例類似的帶狀金屬絲網(wǎng)4，將具有潤滑組合物形成的潤滑滑動(dòng)層18的耐熱片6分別插入帶狀金屬絲網(wǎng)4中，使該組合件通過一對輥19和20之間，整體成形，制成外層形成件21，在其一個(gè)表面上，以混合形式存在著增強(qiáng)構(gòu)件5和填充增強(qiáng)構(gòu)件5網(wǎng)眼的潤滑滑動(dòng)層18的潤滑組合物。
將外層形成件21卷繞在上述管狀基座件13的外圍表面上，使?jié)櫥瑒?dòng)層18的表面朝外，制得圓筒形預(yù)制件22。隨后，采用與上述實(shí)施例相同的方法制得球形環(huán)狀密封件58，它包括其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)端面54與小直徑側(cè)端面55所限定，它還包括整體形成于球形環(huán)狀基座件56部分凸出球面53上的外表面57。
采用壓縮成形方法制得球形環(huán)狀基座件57，使其具有結(jié)構(gòu)整體性，其中耐熱片6與由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5壓縮并互相纏繞在一起，該耐熱片6含有膦酸和石墨(實(shí)施例33)，或含有苯基膦酸二乙酯和膨脹石墨(實(shí)施例34)，或含有二苯基次膦酸二乙酯和膨脹石墨(實(shí)施例35)，或含有苯基次膦酸二乙酯和膨脹石墨(實(shí)施例36)，或含有磷酸二苯酯和膨脹石墨(實(shí)施例37)，或含有亞磷酸三苯酯和膨脹石墨(實(shí)施例38)，或含有次磷酸二甲酯和膨脹石墨(實(shí)施例39)。球形環(huán)狀基座件56具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，由填充增強(qiáng)構(gòu)件5中金屬絲網(wǎng)4網(wǎng)眼的耐熱片6的耐熱材料，耐熱材料與增強(qiáng)構(gòu)件5以混合形式整體壓縮成形。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)闈櫥瑒?dòng)層18和由與其整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮和彼此纏結(jié)在一起。外層57具有含85重量％的氮化硼和15重量％的氧化鋁的潤滑組合物和由與潤滑組合物以混合方式整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5。露出在于外層57外側(cè)的部分凸出球形外表面59是一平滑表面，潤滑組合物與增強(qiáng)構(gòu)件5以混合形式整體結(jié)合。限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出有被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件56的耐熱材料。在環(huán)形端面54和55上，在寬度方向從增強(qiáng)構(gòu)件5伸出的部分在耐熱片6上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱片6的耐熱材料覆蓋著環(huán)狀端面54和55。
<實(shí)施例40到46>
制成與實(shí)施例5，11，15，19，23，27和31類似的耐熱片6和由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，按照與上述實(shí)施例相同的方法，用耐熱片6和增強(qiáng)構(gòu)件5制造管狀基座件13。
另行制成與形成上述管狀基座件13的耐熱片6類似的耐熱片6。采用輥涂方法，在每個(gè)寬48毫米長193毫米的耐熱片6的一個(gè)表面上施涂潤滑組合物固體含量為30重量％的水分散液(17重量％的氮化硼，3重量％的氧化鋁，10重量％的聚四氟乙烯樹脂和70重量％的水)，潤滑組合物(56.7重量％的氮化硼，10重量％的氧化鋁和33.3重量％的聚四氟乙烯樹脂)中含有85重量％平均粒徑為7微米的氮化硼和15重量％平均粒徑為0.6微米的氧化鋁粉末，對應(yīng)每100重量份潤滑組合物還含有50重量份平均粒徑為0.3微米的聚四氟乙烯樹脂粉末，然后干燥。重復(fù)涂布操作三次，制成由潤滑組合物形成的潤滑滑動(dòng)層18。
制成與上述實(shí)施例類似的帶狀金屬絲網(wǎng)4，將具有潤滑組合物形成的潤滑滑動(dòng)層18的耐熱片6分別插入帶狀金屬絲網(wǎng)4中，使該組合件通過一對輥19和20之間，整體成形，制成外層形成件21，在其一個(gè)表面上，以混合形式存在著增強(qiáng)構(gòu)件5和填充增強(qiáng)構(gòu)件5網(wǎng)眼的潤滑滑動(dòng)層18的潤滑組合物。
將外層形成件21卷繞在上述管狀基座件13的外圍表面上，使?jié)櫥瑒?dòng)層18的表面朝外，制得圓筒形預(yù)制件22。隨后，采用與上述實(shí)施例相同的方法制得球形環(huán)狀密封件58，它包括其中央部分具有通孔51的球形環(huán)狀基座件56，該基座件56由圓筒形內(nèi)表面52，部分凸出球面53，部分凸出球面53的大直徑側(cè)端面54與小直徑側(cè)端面557所限定，它還包括整體形成于球形環(huán)狀基座件56部分凸出球面53上的外表面5。
采用壓縮成形方法制得球形環(huán)狀基座件57，使其具有結(jié)構(gòu)整體性，其中耐熱片6與由金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5壓縮并互相纏繞在一起，該耐熱片6含有膦酸和石墨(實(shí)施例40)，或含有苯基膦酸二乙酯和膨脹石墨(實(shí)施例41)，或含有二苯基次膦酸二乙酯和膨脹石墨(實(shí)施例42)，或含有苯基次膦酸二乙酯和膨脹石墨(實(shí)施例43)，或含有磷酸二苯酯和膨脹石墨(實(shí)施例44)，或含有亞磷酸三苯酯和膨脹石墨(實(shí)施例45)，或含有次磷酸二甲酯和膨脹石墨(實(shí)施例46)。球形環(huán)狀基座件56具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5，由填充增強(qiáng)構(gòu)件5中金屬絲網(wǎng)4網(wǎng)眼的耐熱片6的耐熱材料，耐熱材料與增強(qiáng)構(gòu)件5以混合形式整體壓縮成形。外層57具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)闈櫥瑒?dòng)層18和由與其整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5被壓縮和彼此纏結(jié)在一起。外層57具有含85重量％的氮化硼和15重量％的氧化鋁的潤滑組合物和由與潤滑組合物以混合方式整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)4構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件5。露出在于外層57外側(cè)的部分凸出球形外表面59是一平滑表面，潤滑組合物與增強(qiáng)構(gòu)件5以混合形式整體結(jié)合。限定通孔51的圓筒形內(nèi)表面52上露出有被壓縮的耐熱片6，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件56的耐熱材料。在環(huán)形端面54和55上，在寬度方向從增強(qiáng)構(gòu)件5伸出的部分在耐熱片6上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱片6的耐熱材料覆蓋著環(huán)狀端面54和55。
<對比實(shí)施例1>
制備寬52毫米，長655毫米，厚0.4毫米的膨脹石墨片(由Nippon CarbonCo.，Ltd.制造的“Nicafilm(商品名)”)作為耐熱片。制備與上述實(shí)施例1類似的帶狀金屬絲網(wǎng)(35毫米寬，320毫米長)作為增強(qiáng)構(gòu)件。將耐熱片卷繞一圈之后，將增強(qiáng)構(gòu)件重疊在耐熱片內(nèi)側(cè)上，將該重疊組合件卷繞起來，制得管狀基座件，其中耐熱片位于最外圍。在此管狀基座件中，耐熱片寬度方向的相對兩端分別從增強(qiáng)構(gòu)件在寬度方向上伸出。
另行制備與上述耐熱片類似的另一耐熱片，切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。采用輥涂方法在耐熱片的一個(gè)表面上施涂潤滑組合物固體含量為30重量％的水分散液(25.5重量％的氮化硼，4.5重量％的氧化鋁和70重量％的水)，潤滑組合物(56.7重量％的氮化硼，10重量％的氧化鋁和33.3重量％的聚四氟乙烯樹脂)與上述實(shí)施例30類似，然后干燥涂層。重復(fù)涂布操作三次，制成潤滑組合物形成的潤滑滑動(dòng)層。
制備與上述實(shí)施例1類似的寬52毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)。具有潤滑組合物潤滑滑動(dòng)層的耐熱片被插入帶狀金屬絲網(wǎng)中，再使該組合件通過一對輥之間，進(jìn)行整體成形，制得外層形成件，其中增強(qiáng)構(gòu)件和填充其網(wǎng)眼的潤滑滑動(dòng)層的潤滑組合物以混合形式存在。將外層形成件卷繞在上述管狀基座件的外圍表面上，潤滑組合物的潤滑滑動(dòng)層朝外，制得圓筒形預(yù)制件。然后按照與實(shí)施例1相同的方法制得球形環(huán)狀密封件。
制得的球形環(huán)狀密封件具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔崞陀山饘俳z網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件被壓縮和彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件以及填充增強(qiáng)構(gòu)件金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件整體壓縮成形。外層具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)闈櫥瑒?dòng)層和由與其結(jié)合的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。外層具有含56.7重量％的氮化硼，10重量％的氧化鋁和33.3重量％的聚四氟乙烯樹脂的潤滑組合物，以及由以混合方式與潤滑組合物整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件。露出在外層外側(cè)的部分凸出球形外表面是一平滑表面，在其中潤滑組合物與增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體結(jié)合。限定通孔的圓筒形內(nèi)表面上露出有被壓縮的耐熱片，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件的耐熱材料。在兩個(gè)環(huán)形端面上，以寬度方向從增強(qiáng)構(gòu)件伸出的部分在耐熱片上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱材料覆蓋著環(huán)形端面。
<對比實(shí)施例2>
制備與上述對比實(shí)施例1類似的膨脹石墨。制備濃度為25％的磷酸二氫鋁水溶液，采用輥涂方法用該水溶液涂布在上述膨脹石墨片的整個(gè)表面上，在150℃的干燥爐中干燥此經(jīng)過涂布的石墨片20分鐘，形成0.07克/100平方厘米的耐熱涂層，膨脹石墨片的整個(gè)表面上厚度均勻。使用制得的石墨片作為耐熱片，將耐熱片切割成寬度為52毫米，長度為655毫米。
制備與上述實(shí)施例1類似的帶狀金屬絲網(wǎng)(35毫米寬，320毫米長)作為增強(qiáng)構(gòu)件。將耐熱片卷繞一圈之后，將增強(qiáng)構(gòu)件重疊在耐熱片內(nèi)側(cè)上，將該重疊組合件卷繞起來，制得管狀基座件，其中耐熱片位于最外圍。在此管狀基座件中，耐熱片寬度方向的相對兩端部分分別從增強(qiáng)構(gòu)件在寬度方向上伸出。
另行制備與上述耐熱片類似的另一耐熱片，切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。采用輥涂方法在耐熱片的一個(gè)表面上施涂潤滑組合物固體含量為30重量％的水分散液(25.5重量％的氮化硼，4.5重量％的氧化鋁和70重量％的水)，潤滑組合物(56.7重量％的氮化硼，10重量％的氧化鋁和33.3重量％的聚四氟乙烯樹脂)與上述實(shí)施例30類似，然后干燥涂層。重復(fù)涂布操作三次，制成潤滑組合物形成的潤滑滑動(dòng)層。
制備與上述實(shí)施例1類似的寬52毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)。具有潤滑組合物潤滑滑動(dòng)層的耐熱片被插入帶狀金屬絲網(wǎng)中，再使該組合件通過一對輥之間，進(jìn)行整體成形，制得外層形成件，其中增強(qiáng)構(gòu)件和填充其網(wǎng)眼的潤滑滑動(dòng)層的潤滑組合物以混合形式存在。將外層形成件卷繞在上述管狀基座件的外圍表面上，潤滑組合物的潤滑滑動(dòng)層朝外，制得圓筒形預(yù)制件。然后按照與實(shí)施例1相同的方法制得球形環(huán)狀密封件。
制得的球形環(huán)狀密封件具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)槟蜔崞陀山饘俳z網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件被壓縮和彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件以及填充增強(qiáng)構(gòu)件金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件整體壓縮成形。外層具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)闈櫥瑒?dòng)層和由與其結(jié)合的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。外層具有含56.7重量％的氮化硼，10重量％的氧化鋁和33.3重量％的聚四氟乙烯樹脂的潤滑組合物，以及由以混合方式與潤滑組合物整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件。露出在外層外側(cè)的部分凸出球形外表面是一平滑表面，在其中潤滑組合物與增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體結(jié)合。限定通孔的圓筒形內(nèi)表面上露出有被壓縮的耐熱片，結(jié)果是露出形成球形環(huán)狀基座件的耐熱材料。在兩個(gè)環(huán)形端面上，以寬度方向從增強(qiáng)構(gòu)件伸出的部分在耐熱片上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是耐熱材料覆蓋著環(huán)形端面。
<對比實(shí)施例3>
制備與上述對比實(shí)施例1類似的膨脹石墨片。制備濃度為25％的磷酸二氫鋁水溶液，在30克的該水溶液中混入5克平均粒徑為4微米的氟化鈣，制得混合物。采用輥涂方法將該混合物涂布在上述膨脹石墨片的整個(gè)表面上，在150℃的干燥爐中干燥經(jīng)過涂布的膨脹石墨片20分鐘，在膨脹石墨片的整個(gè)表面上形成均勻厚度的0.3克/100平方厘米的耐熱涂層(氟化鈣和磷酸二氫鋁的重量比是1∶1.5)。使用制得的石墨片作為具有耐熱涂層的耐熱片，將耐熱片切割成寬度為52毫米，長度為655毫米。
制備與上述實(shí)施例1類似的帶狀金屬絲網(wǎng)(35毫米寬，320毫米長)作為增強(qiáng)構(gòu)件。將耐熱片卷繞一圈之后，將增強(qiáng)構(gòu)件重疊在耐熱片內(nèi)側(cè)上，將該重疊組合件卷繞起來，制得管狀基座件，其中耐熱片位于最外圍。在此管狀基座件中，耐熱片寬度方向的相對兩端部分分別從增強(qiáng)構(gòu)件在寬度方向上伸出。
另行制備與上述耐熱片類似的另一耐熱片，切割成寬度為48毫米，長度為193毫米。采用輥涂方法在耐熱片的一個(gè)表面上施涂潤滑組合物固體含量為30重量％的水分散液(25.5重量％的氮化硼，4.5重量％的氧化鋁和70重量％的水)，潤滑組合物(56.7重量％的氮化硼，10重量％的氧化鋁和33.3重量％的聚四氟乙烯樹脂)與上述實(shí)施例30類似，然后干燥涂層。重復(fù)涂布操作三次，制成潤滑組合物形成的潤滑滑動(dòng)層。
制備與上述實(shí)施例1類似的寬52毫米長193毫米的帶狀金屬絲網(wǎng)。具有潤滑組合物潤滑滑動(dòng)層的耐熱片被插入帶狀金屬絲網(wǎng)中，再使該組合件通過一對輥之間，進(jìn)行整體成形，制得外層形成件，其中增強(qiáng)構(gòu)件和填充其網(wǎng)眼的潤滑滑動(dòng)層的潤滑組合物以混合形式存在。將外層形成件卷繞在上述管狀基座件的外圍表面上，潤滑組合物的潤滑滑動(dòng)層朝外，制得圓筒形預(yù)制件。然后按照與實(shí)施例1相同的方法制得球形環(huán)狀密封件。
制得的球形環(huán)狀密封件中，球形環(huán)狀基座件具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)榫哂杏闪姿岫滗X和氟化鈣構(gòu)成的耐熱涂層的耐熱片和由金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件被壓縮和彼此纏結(jié)在一起。球形環(huán)狀基座件中具有由被壓縮的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件以及填充增強(qiáng)構(gòu)件金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，耐熱材料以混合方式與增強(qiáng)構(gòu)件整體壓縮成形。外層具有結(jié)構(gòu)整體性，因?yàn)闈櫥瑒?dòng)層和由與其整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件被壓縮并彼此纏結(jié)在一起。外層具有含56.7重量％的氮化硼，10重量％的氧化鋁和33.3重量％的聚四氟乙烯樹脂的潤滑組合物，以及由以混合方式與潤滑組合物整體結(jié)合的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件。露出在外層外側(cè)的部分凸出球形外表面是一平滑表面，在其中潤滑組合物與增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體結(jié)合。限定通孔的圓筒形內(nèi)表面上露出有被壓縮的耐熱片，結(jié)果是露出由磷酸二氫鋁構(gòu)成的耐熱涂層。在兩個(gè)環(huán)形端面上，以寬度方向從增強(qiáng)構(gòu)件伸出的部分在耐熱片上發(fā)生彎曲和延伸，結(jié)果是由磷酸二氫鋁和氟化鈣構(gòu)成的耐熱涂層覆蓋著環(huán)形端面。
采用圖18中所示的排氣管球形接頭，對上述實(shí)施例和對比實(shí)施例的球形環(huán)狀密封件進(jìn)行測試，測試項(xiàng)目為每一周期的摩擦扭距(?！っ?，是否出現(xiàn)異常噪聲和重量損耗(重量減輕)，結(jié)果討論如下。
<測試條件>
螺旋彈簧壓力(彈簧設(shè)置力)706牛擺動(dòng)角±3°擺動(dòng)頻率12赫茲(Hz)環(huán)境溫度(圖18中所示凹陷球面部分302的外表面溫度)從室溫到720℃<測試方法>
將單位擺動(dòng)設(shè)定為±3°，頻率12赫，在室溫下進(jìn)行45000次擺動(dòng)之后，將環(huán)境溫度升高到720℃，同時(shí)繼續(xù)擺動(dòng)(溫度升高期間的擺動(dòng)次數(shù)是45000)。環(huán)境溫度到達(dá)720℃時(shí)，進(jìn)行了115000次擺動(dòng)。最后讓環(huán)境溫度降低到室溫，同時(shí)繼續(xù)擺動(dòng)(溫度下降期間的擺動(dòng)次數(shù)是45000)。將總計(jì)250000次擺動(dòng)定義為一個(gè)周期，進(jìn)行四個(gè)周期。
按照以下方法評價(jià)出現(xiàn)異常摩擦噪聲的情況。
評價(jià)標(biāo)度A沒有發(fā)出異常摩擦噪聲。
評價(jià)標(biāo)度B將耳朵靠近測試片時(shí)能略微聽到異常摩擦噪聲。
評價(jià)標(biāo)度C雖然由于環(huán)境噪聲本底的原因，很難在固定位置處(距離測試片1.5米的位置)覺察到噪聲，但是專業(yè)測試人員能夠聽到異常摩擦噪聲。
評價(jià)標(biāo)度D任何人都能在固定位置處聽到異常摩擦噪聲(令人討厭的聲音)。
測試氣體泄漏率(升/分)時(shí)，將與圖18中所示排氣管球形接頭連接的排氣管100的開口關(guān)閉，使干燥空氣從另一個(gè)排氣管300以0.5千克力/平方厘米的壓力流入接頭部分。在進(jìn)行了1000000次擺動(dòng)測試之后，利用流量計(jì)測量接頭部分(球形環(huán)狀密封件58的部分凸出球形外表面53和喇叭口部分301之間的滑動(dòng)接觸部分，球形環(huán)狀密封件58的圓筒形內(nèi)表面52和排氣管100的端口101之間的固定部分，以及端面54和筆直位于排氣管100上方的法蘭200之間的鄰接部分)的泄漏率。
表1和2所示是按照上述測試方法對實(shí)施例1到8的球形環(huán)狀密封件58測試獲得的結(jié)果。表3所示是實(shí)施例9到12的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表4所示是實(shí)施例13到16的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表5所示是實(shí)施例17到20的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表6所示是實(shí)施例21到24的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表7所示是實(shí)施例25到28的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表8所示是實(shí)施例29到32的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表9所示是實(shí)施例33到36的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表10所示是實(shí)施例37到39的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表11所示是實(shí)施例40到43的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表12所示是實(shí)施例44到46的球形環(huán)狀密封件58的測試結(jié)果。表13所示是對比實(shí)施例1到3的球形環(huán)狀密封件的測試結(jié)果。
表1

表2

表3

表4

表5

表6

表7

表8

表9

表10

表11

表11中的PTFE代表聚四氟乙烯樹脂。
表12

在表12中PTFE代表聚四氟乙烯樹脂。
表13

從測試結(jié)果中測試前密封件重量(克)和測試后密封件重量(克)可知，在實(shí)施例的球形環(huán)狀密封件中，因?yàn)闃?gòu)成密封件的膨脹石墨的氧化性磨損而產(chǎn)生的重量減輕率，即使在超過700℃的高溫條件下也不超過13％，實(shí)施例的球形環(huán)狀密封件與對比實(shí)施例相比具有非常好的抗氧化性。另外，因?yàn)橛捎袡C(jī)磷化合物和膨脹石墨構(gòu)成的耐熱片具有普通膨脹石墨片所具有的撓性，所以能夠在制造球形環(huán)狀密封件的過程中承受彎曲而不會發(fā)生問題。
權(quán)利要求
1.一種球形環(huán)狀密封件，具體用于排氣管球形接頭中，它包括由圓筒形內(nèi)表面、部分凸出球面、和所述部分凸出球面的大直徑側(cè)環(huán)狀端面與小直徑側(cè)環(huán)狀端面所限定的球形環(huán)狀基座件；以及整體形成于所述球形環(huán)狀基座件的所述部分凸出球面上的外層，所述球形環(huán)狀基座件包括由被壓縮的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件和填充所述增強(qiáng)構(gòu)件的金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，所述耐熱材料與增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體壓縮成形，耐熱材料中含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物，所述外層具有含膨脹石墨和有機(jī)磷化合物的耐熱材料和由金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件，所述增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式與耐熱材料的整體結(jié)合，露出在所述外層外面的部分凸出球面的外表面是一平滑表面，該外表面中所述耐熱材料和增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體結(jié)合。
2.一種球形環(huán)狀密封件，具體用于排氣管球形接頭中，它包括由圓筒形內(nèi)表面、部分凸出球面、和所述部分凸出球面的大直徑側(cè)環(huán)狀端面與小直徑側(cè)環(huán)狀端面所限定的球形環(huán)狀基座件；以及整體形成于所述球形環(huán)狀基座件的部分凸出球面上的外層，所述球形環(huán)狀基座件包括由被壓縮的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件和填充所述增強(qiáng)構(gòu)件的金屬絲網(wǎng)網(wǎng)眼的耐熱材料，所述耐熱材料以混合形式與增強(qiáng)構(gòu)件整體壓縮成形，耐熱材料中含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物，所述外層包括潤滑組合物，它至少由氮化硼以及至少一種氧化鋁與氧化硅構(gòu)成，并包括由金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件，該增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式與所述潤滑組合物整體結(jié)合，露出在所述外層外面的部分凸出球面的外表面是一平滑的潤滑滑動(dòng)表面，在該滑動(dòng)表面中潤滑組合物和增強(qiáng)構(gòu)件以混合形式整體結(jié)合。
3.如權(quán)利要求2所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于潤滑組合物中含有70-90重量％的氮化硼和10-30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種。
4.如權(quán)利要求2或3所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于潤滑組合物中還含有聚四氟乙烯樹脂。
5.如權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于潤滑組合物中含有由70-90重量％的氮化硼和10-30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種組成的混合物，按100重量份該混合物計(jì)，它還含有不超過200重量份的聚四氟乙烯樹脂。
6.如權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于潤滑組合物中含有由70-90重量％的氮化硼和10-30重量％氧化鋁與氧化硅中的至少一種組成的混合物，還對應(yīng)每100重量份該混合物進(jìn)一步含有50到150重量份的聚四氟乙烯樹脂。
7.如權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于球形環(huán)狀基座件中的含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物的耐熱材料露出在所述圓筒形內(nèi)表面上。
8.如權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于球形環(huán)狀基座件的由金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件露出在所述圓筒形內(nèi)表面上。
9.如權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于球形環(huán)狀基座件的含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物的所述耐熱材料露出在至少一個(gè)環(huán)狀端面上。
10.如權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于耐熱材料中含有0.1到10.0重量％的有機(jī)磷化合物和90.0到99.9重量％的膨脹石墨。
11.如權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于有機(jī)磷化合物選自有機(jī)膦酸或其酯，有機(jī)次膦酸或其酯，磷酸酯，亞磷酸酯和次磷酸酯。
12.如權(quán)利要求11所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于有機(jī)膦酸或其酯由以下通式(1)代表 其中R1是碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，每個(gè)R2和R3分別是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基。
13.如權(quán)利要求11所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于有機(jī)次膦酸或其酯由以下通式(2)代表 其中R4是碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分和碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，R5和R6分別是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分與碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基。
14.如權(quán)利要求11所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于磷酸酯由以下通式(3)代表 其中R7，R8和R9分別是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分與碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，但排除它們都是氫原子的情況。
15.如權(quán)利要求11所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于亞磷酸酯選自由以下通式(4)代表的亞磷酸三酯和由以下通式(5)代表的亞磷酸二酯或單酯 其中R10，R11和R12分別是碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分與碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，R13和R14分別是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分與碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，但排除R13和R14都是氫原子的情況。
16.如權(quán)利要求11所述的球形環(huán)狀密封件，其特征在于次磷酸酯是由以下通式(6)代表的次磷酸二酯或由以下通式(7)代表的次磷酸單酯 其中R15是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分與碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基，R16，R17和R18分別是碳原子數(shù)為1到10的烷基，碳原子數(shù)為6到18的芳基，或由碳原子數(shù)為1到10的亞烷基部分與碳原子數(shù)為6到18的芳基部分構(gòu)成的芳烷基。
全文摘要
一種球形環(huán)狀密封件(58)，包括由圓筒形內(nèi)表面(52)，部分凸出球面(56)，端面(54，55)所限定的球形環(huán)狀基座件(56)；以及與球形環(huán)狀基座件(56)的部分伸出球面(53)整體成形的外層(57)。球形環(huán)狀基座件(56)包括由被壓縮的金屬絲網(wǎng)(4)制成的增強(qiáng)構(gòu)件(5)和填充增強(qiáng)構(gòu)件(5)金屬絲網(wǎng)(4)網(wǎng)眼的耐熱材料，耐熱材料以混合形式與增強(qiáng)構(gòu)件(5)結(jié)合，耐熱材料含有膨脹石墨和有機(jī)磷化合物。外層(56)包括含膨脹石墨和有機(jī)磷化合物的耐熱片(6)的耐熱材料以及由以混合形式與耐熱材料結(jié)合的金屬絲網(wǎng)(4)構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件。
文檔編號F16J15/12GK1703595SQ20038010101
公開日2005年11月30日 申請日期2003年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月8日
發(fā)明者久保田修市, 黑瀨講平 申請人:奧依列斯工業(yè)株式會社