氮化硅，最强“轴承滚珠”材料一、前景概要大量实验证明，在高转速（转速在4xl04r/min 以上）环境下工作的精密轴承中“球”是轴承中最薄弱的零件，大约 07 啲高速轴承失效都是由钢球产生不同程度的疲劳导致的。许多国内高速轴承就普遍存在轴承钢球产生不同程度疲劳破坏等问题。为了改善高速轴承性能以延长其疲劳寿命，国内外应用结构陶瓷来制造球体或其他轴承零件可显著提高“高速轴承”的使用性能和寿命。陶瓷种类繁多，而氮化硅在工业陶瓷中不是最硬的，韧性也不是最高的，但是在要求高性能的轴承应用中，氮化硅却被认为是具有最佳的机械物理综合特性。这是为啥？图 1 风力发电机用“氮化硅陶瓷滚珠”混合轴承其重要原因是：其他陶瓷损坏的话是以灾难性破裂方式产生的，而氮化硅陶瓷则是以类似于轴承钢失效的方式即局部剥落的方式发生的。因此作为滚动轴承用的材料，从滚动疲劳寿命和可靠性的观点看，只有氮化硅才能胜任！下文将对氮化硅轴承材料的特点做简单的剖析，并对其滚动体（氮化硅滚珠）的成型工艺做简单介绍。二、氮化硅轴承材料的优越性在哪 1 比密度小，离心力小更利于高速运转氮化硅陶瓷材料的密度约为3.2xl03kg/m3，而轴承钢的密度约为 7.8x103kg/m3。氮化硅陶瓷密度仅为轴承钢密度的 40 左右。因此当滚动体使用氮化硅陶瓷时，轴承在高速旋转时能有效抑制因离心力作用引起的滚动体载荷的增加。因此，采用低密的氮化硅球更加利于轴承的高转速发展。图 2 轴承转动示意图（）2 耐热可适应更高温工作条件一般钢制的轴承使用温度超过 1209 时，硬度就会降低，滚动寿命也会下降。例如：（高温轴承钢的使用温度极限约为 4009，达到这一温度，钢硬度下降程度很大，而氮化硅在这一温度范围内完全保持原有硬度，只在约 8009 时，其硬度和强度才开始下降。因此，对于用在高温环境的轴承来说，氮化硅材料是非常适合的。例如：航空喷气发动机、燃气轮机、核反应堆系统、光管钨盘，以及火箭、宇宙飞船中。线膨胀系数小可用于环境温度变化领域氮化硅的线膨胀系数大约是轴承钢的 14 所以氮化硅轴承材料随温度变化的尺寸变化量小。防抱死：因此，氮化硅陶瓷材料制备的轴承，可有效的防止轴承材料因温度变化导致尺寸变化而发生“抱死”等现象。从而保证设备的稳定运行，减少因设备故障发生的损失。4 优异的自润滑性能氮化硅陶瓷材料本身具有减摩、抗磨、润滑功能，在不良的润滑工况条件下，如贫油润滑、无油干摩擦情况下，显示出...
VIP
