氮化硅陶瓷球在轴承中的运用

什么是陶瓷轴承？

普通轴承钢AISI52100(GCr15)、不锈钢AISI440(9Cr18)、氮化硅(Si3N4)和氧化锆(ZrO2)四种轴承材料性能对照情况，陶瓷轴承是一种重要的机械基础件

氮化硅陶瓷球

氮化硅陶瓷球是在非氧化气氛中高温烧结的精密陶瓷，具有高强度,高耐磨性,耐高温,耐腐蚀，耐酸、碱、可在海水中长期使用，并具有绝电绝磁的良好性能。在800℃时，强度、硬度几乎不变，其密度为3.20g/cm3，几乎是轴承钢的1/3.重量，旋转时离心力小.可以实现高速运转。还具有自润滑性，它可以使用到无润滑介质高污染的环境中。成为陶瓷轴承,混合陶瓷球轴承的首选球珠。

多年来，陶瓷材料一直是从事轴承研究的工程师们最感兴趣的材料。“陶瓷轴承”一词通常使人想到完全由陶瓷制成的运转得又红又热而不用润滑的轴承。早期的许多工作都集中在高温环境下的全陶瓷轴承的研究，例如空气透平发动机轴承。目前对这样的轴承还在继续，但需要改进润滑系统。近来的开发工作已集中于钢制套圈或滚道与陶瓷球组成的混合轴承。混合轴承已经在机床主轴这样有迫切需要的场合中使用，而且其用途越来越广。

陶瓷材料有许多种，其成份、显微组织和性能各不相同。业已证明，用于轴承时氮化硅材料具有最好的物理、机械综合性能。目前全世界的氮化硅球年产量估计在几百万粒。

混合陶瓷轴承与同样型号的全钢轴承相比其最重要的特点是：

1.运转速度提高，因为氮化硅球的密度低就意味着离心力减小。

2. 刚性增大，因为氮化硅的弹性模量比轴承钢大50％。

3.发热减少，因为氮化硅球具有摩擦系数小、运动性能好的特点。

4,热稳定性更好，因为氮化硅的热膨胀系数是钢材的三分之一。

5.设计灵活性更大，因为氮化硅材料性能使轴承设计者可以改换不同参数而不必考虑影响。