氮化硅陶瓷的应用

氮化硅陶瓷是结构陶瓷家族中综合性能最为优良的一类材料，被认为是最具有发展应用前景的高温结构陶瓷材料之一。氮化硅陶瓷力学性能好，化学性质稳定，并且具有较好的耐磨损性和一定的自润滑性能。因此，氮化硅陶瓷广泛应用于高性能陶瓷轴承、绝热零件、干式切削刀具、散热基板上。今天小编对这些应用方向做一个盘点，并重点介绍其颇受关注的领域。

在高性能轴承领域，氮化硅陶瓷一直被寄予厚望。与一般的轴承钢相比，氮化硅轴承密度只有轴承钢的40％左右，用作滚动体时，轴承旋转时受转动体作用产生的离心力减轻，因而有利于高速旋转。除了轻质以外，高强也是其特点，氮化硅陶瓷的弹性模量是一般轴承钢的1.5倍，经过热压烧结制备的氮化硅陶瓷，在室温下，抗弯强度能够达到800-1050MPa，断裂韧性可达到6-7MPa·m1/2。

除了轻质高强的特性外，寿命问题对于轴承而言是一个极其重要的指标。氮化硅轴承耐高温耐腐蚀，具有极好的化学稳定性。轻质的特点，使得其高速转动时候离心力显著降低，大大减小对轴承外圈的压力和摩擦力矩，试验表明，混合陶瓷轴承与同规格同精度等级的钢轴承相比，其寿命提高3-6倍。

在大功率风力发电领域，发电设备维护难度大，采用低磨损，具有自润滑性的氮化硅滚珠轴承，使维护成本大大降低，让风力发电设备的使用寿命更加长久，性能更加稳定。图2为应用于风力发电设备上的大尺寸氮化硅轴承。

除了风力发电设备，精密陶瓷轴承已在电镀设备、高速机床、医疗装置、化工设备、低温工程等精密传动系统获得越来越多的应用，而氮化硅陶瓷作为轴承球材料可以说是氮化硅陶瓷生产技术的制高点，也是国际上技术竞争与垄断最为显著的领域。