氮化硅陶瓷球具有的優(yōu)點(diǎn)和特性

陶瓷種類繁多，雖然氮化硅在工業(yè)陶瓷中不是很硬的，韌性也不是很高的，但是在要求高性能的軸承應(yīng)用中，氮化硅被認(rèn)為具有很佳的機(jī)械物理綜合特性。

氮化硅的一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是，如果發(fā)生失效，那么失效是以類似于軸承鋼失效的方式即局部剝落方式發(fā)生的，其它類型的陶瓷材料則以災(zāi)難性的碎裂方式損壞。作為滾動(dòng)軸承用的材料，從滾動(dòng)損耗壽命和可靠性的觀點(diǎn)看，氮化硅能勝任。

氮化硅陶瓷的優(yōu)點(diǎn)和特性

2．1 耐熱性

一般鋼制的軸承使用溫度超過(guò)120℃時(shí)，硬度就會(huì)降低，滾動(dòng)壽命也會(huì)下降。而氮化硅具有很好的溫度特性，特別適用于高溫環(huán)境。高溫環(huán)境下，軸承鋼已經(jīng)喪失了其硬度和強(qiáng)度，而陶瓷材料即使在高溫下強(qiáng)度和硬度也不會(huì)發(fā)生變化，所以對(duì)于用在高溫環(huán)境的軸承來(lái)說(shuō)，該材料是非常適合的。

2．2離心力

氮化硅的密度約為3．24×103 kg／m3，而軸承鋼的密度約為7．8×103 kg／m3，僅為軸承鋼密度的40％左右，所以當(dāng)滾動(dòng)體使用陶瓷時(shí)，軸承在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠約束因離心力作用引起的滾動(dòng)體載荷的增加。

2．3線膨脹系數(shù)

氮化硅的線膨脹系數(shù)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(huán)境中使用。

2．4硬度、彈性系數(shù)、泊松比

因?yàn)榈璧膹椥韵禂?shù)大約是軸承鋼的1．5倍，所以相對(duì)載荷的彈性0變形小，相對(duì)載荷的剛性就高。

2．5耐腐蝕、無(wú)磁性、絕緣性

化工機(jī)械設(shè)備、食品、海洋等部門(mén)使用的機(jī)器，采用鋼制軸承時(shí)其腐蝕是個(gè)問(wèn)題，在強(qiáng)磁環(huán)境中，使用鋼制軸承，從軸承本身磨損下來(lái)的微粉被吸附在滾動(dòng)體和滾動(dòng)面之間，這將成為軸承提早剝落損壞和噪聲變大的主要原因。鐵路車輛牽引電機(jī)使用軸承鋼制軸承會(huì)產(chǎn)生電蝕，往往成為軸承提早剝落損壞的原因。而氮化硅陶瓷對(duì)大多數(shù)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿都具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。

普通軸承鋼AISl52100(GCrl5)、不銹鋼AISl440(9Crl8)、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO：)和氧化鋁(A1：O。)5種軸承材料性能對(duì)照情況見(jiàn)表1。

氮化硅陶瓷球的生產(chǎn)加工

氮化硅陶瓷球是用硅粉作原料，先用通常成形的方法做成所需的形狀，在氮?dú)庵屑案邷叵逻M(jìn)行氮化，使硅粉與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化硅。氮化硅的強(qiáng)度很高，尤其是熱壓氮化硅，是目前硬的物質(zhì)之一。