氮化硅軸承材料的優(yōu)越性

氮化硅軸承材料的優(yōu)越性

------文章來(lái)源：湖州源沁新材料有限公司技術(shù)部

1.比密度小，離心力小-更利于高速運(yùn)轉(zhuǎn)

氮化硅陶瓷材料的密度約為3.2×10³kg/m³，而軸承鋼的密度約為7.8×10³kg/m³。氮化硅陶瓷密度僅為軸承鋼密度的40%左右。

因此當(dāng)滾動(dòng)體使用氮化硅陶瓷時(shí)，軸承在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)能有效抑制因離心力作用引起的滾動(dòng)體載荷的增加。因此，采用低密的氮化硅球更加利于軸承的高轉(zhuǎn)速發(fā)展。

2.耐熱-可適應(yīng)更高溫工作條件

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。例如：M50高溫軸承鋼的使用溫度極限約為400℃，達(dá)到這一溫度，鋼硬度下降程度很大，而氮化硅在這一溫度范圍內(nèi)完全保持原有硬度，只在約800℃時(shí)，其硬度和強(qiáng)度才開(kāi)始下降。

因此，對(duì)于用在高溫環(huán)境的軸承來(lái)說(shuō)，氮化硅材料是非常適合的。例如：航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、核反應(yīng)堆系統(tǒng)、X光管鎢盤，以及火箭、宇宙飛船中。

3.膨脹系數(shù)小-可用于環(huán)境溫度變化領(lǐng)域

氮化硅的線膨脹系數(shù)大約是軸承鋼的1/4，所以氮化硅軸承材料隨溫度變化的尺寸變化量小。

防抱死：因此，氮化硅陶瓷材料制備的軸承，可有效的防止軸承材料因溫度變化導(dǎo)致尺寸變化而發(fā)生“抱死”等現(xiàn)象。從而保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，減少因設(shè)備故障發(fā)生的損失。

4.優(yōu)異的自潤(rùn)滑性能

氮化硅陶瓷材料本身具有減摩、抗磨、潤(rùn)滑功能，在不良的潤(rùn)滑工況條件下，如貧油潤(rùn)滑、無(wú)油干摩擦情況下，顯示出優(yōu)越的減摩自潤(rùn)滑性能，具有良好的應(yīng)急狀態(tài)，可以有效避免設(shè)備突發(fā)故障造成的損失。

5.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定-耐腐蝕

氮化硅對(duì)大多數(shù)酸，諸如鹽酸、硫酸、硝酸和磷酸以及堿具有良好的耐化學(xué)穩(wěn)定性，只有氫氟酸或鹽酸與硝酸的混合液能對(duì)氮化硅產(chǎn)生腐蝕。

因此，氮化硅制備的軸承材料可長(zhǎng)時(shí)間于腐蝕性的酸、堿、鹽等溶液中，相比于鋼制軸承而言，其平均壽命將比不銹鋼軸承高4-25倍。可應(yīng)用于化工機(jī)械設(shè)備、食品、海洋、污水處理等部門使用的機(jī)器，降低腐蝕帶來(lái)的困擾。

6.無(wú)磁性、絕緣性

在強(qiáng)磁環(huán)境下，使用鋼制軸承，從軸承本身磨損下來(lái)的微粉被吸附于滾動(dòng)體和滾動(dòng)面上，這將成為軸承提早剝落損壞和噪聲增大的主要原因。

鐵路車輛牽引電機(jī)使用軸承鋼材料制備軸承會(huì)產(chǎn)生電蝕，而引起牽引電機(jī)軸承的壽命降低。采用絕緣的全陶瓷氮化硅軸承材料可以有效改善電蝕對(duì)軸承的影響。

參考資料：

軸承用氮化硅球的制造方法，哈爾濱軸承集團(tuán)，孫立鈞；中航工業(yè)哈爾濱軸承，張桂燕著。