氮化硅軸承材料的優(yōu)越性

氮化硅軸承材料的優(yōu)越性

------文章來源：湖州源沁新材料有限公司技術部

1.比密度小，離心力小-更利于高速運轉(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。

因此當滾動體使用氮化硅陶瓷時，軸承在高速旋轉(zhuǎn)時能有效抑制因離心力作用引起的滾動體載荷的增加。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-可適應更高溫工作條件

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。例如：M50高溫軸承鋼的使用溫度極限約為400℃，達到這一溫度，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，其硬度和強度才開始下降。

因此，對于用在高溫環(huán)境的軸承來說，氮化硅材料是非常適合的。例如：航空噴氣發(fā)動機、燃氣輪機、核反應堆系統(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致尺寸變化而發(fā)生“抱死”等現(xiàn)象。從而保證設備的穩(wěn)定運行，減少因設備故障發(fā)生的損失。

4.優(yōu)異的自潤滑性能

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

5.化學性質(zhì)穩(wěn)定-耐腐蝕

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

因此，氮化硅制備的軸承材料可長時間于腐蝕性的酸、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。可應用于化工機械設備、食品、海洋、污水處理等部門使用的機器，降低腐蝕帶來的困擾。

6.無磁性、絕緣性

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

鐵路車輛牽引電機使用軸承鋼材料制備軸承會產(chǎn)生電蝕，而引起牽引電機軸承的壽命降低。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，孫立鈞；中航工業(yè)哈爾濱軸承，張桂燕著。