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軸承理想材料:氮化硅陶瓷

2020-07-23
氮化硅陶瓷軸承作為一種重要的機械基礎件,由于其具有其他軸承所無法比擬的優良特性,在新材料世界獨領風騷。氮化硅在工業陶瓷中不是Z硬的,韌性也不是Z高的,但是在要求高性能的軸承應用中,氮化硅被認為具有Z佳的機械物理綜合特性。
5種軸承材料性能對比
耐熱性
一般鋼制的軸承使用溫度超過120℃時,硬度就會降低,滾動壽命也會下降。而氮化硅具有很好的溫度特性,特別適用于高溫環境。
離心力
氮化硅的密度約為3.24×103kg/m3,而軸承鋼的密度約為7.8×103kg/m3,僅為軸承鋼密度的40%左右,所以當滾動體使用軸承時,軸承在高速旋轉時能夠抑制因離心力作用引起的滾動體載荷的增加。
線膨脹系數
氮化硅的線膨脹系數大約是軸承鋼的1/4,所以隨溫度變化的尺寸變化量小,故有益于在溫度變化大的環境中使用。
硬度、彈性系數、泊松比
因為氮化硅的彈性系數大約是軸承鋼的1.5倍,所以相對載荷的彈性變形小,相對載荷的鋼性較高。
耐腐蝕、無磁性、絕緣性
化工機械設備、食品、海洋等部門使用的機器,采用鋼制軸承時,其腐蝕就是個問題。在強磁環境中,使用鋼制軸承,從軸承本身磨損下來的微粉被吸附在滾動體和滾動面之間,這將成為軸承提早剝落損壞和噪聲增大的主要原因。
近年來,氮化硅陶瓷軸承在航空航天、航海、核工業、石油、化工、輕紡工業、機械、冶金、電力、食品、機車、地鐵、高速機床及科研國防軍事技術等領域中以不可缺少的替代作用正在被人們逐漸認識。
(來源:中國軸協會刊、軸承工業)