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軸承理想材料:氮化硅陶瓷

2021-01-23
氮化硅陶瓷軸承作為一種重要的機械基礎(chǔ)件,由于其具有其他軸承所無法比擬的優(yōu)良特性,在新材料世界獨領(lǐng)風騷。氮化硅在工業(yè)陶瓷中不是最硬的,韌性也不是最高的,但是在要求高性能的軸承應用中,氮化硅被認為具有最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(huán)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(zhuǎn)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(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。
硬度、彈性系數(shù)、泊松比
因為氮化硅的彈性系數(shù)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(shè)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(huán)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(yè)、石油、化工、輕紡工業(yè)、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(shù)等領(lǐng)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(xié)會刊、軸承工業(yè))