氮化硅陶瓷轴承的应用背景及优点与用途
- 2020-10-29
- 来源: 让云
一、氮化硅陶瓷轴承应用背景
氮化硅在轴承上最直接的应用是制作混合轴承。球或滚子是氮化硅材料,内外圈由金属制作的轴承称作混合轴承;作为混合轴承的球或其它滚子,氮化硅的应用市场越来越大,下表列出氮化硅陶瓷作为轴承材料的优点及具体应用。
氮化硅在磨损时表现出与轴承钢相似的特性,即发生剥落形成麻点,而不是完全破碎,摩擦阻力增加噪音增大,但╳轴承仍可运转。在贫润滑甚至干运转时,遇材质突然破坏时,也能运转,表现良好的应急状态。
二、氮化硅陶瓷轴承的优点
氮化硅陶瓷轴承的优点: | |||||
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(1) | 启动力矩小。由于氮化硅陶瓷轴承只有同体积钢球重量的42%,但弹性模量是轴承钢的1.5倍,因而大大降低了启动惯性和滚动摩擦力矩。此外,由于滚动体的离心惯性力变小,使得轴承运转精度对速度不敏感。 | ||||
(2) | 使用寿命长。除密度小,降低摩擦功耗提高寿命外,试验表明陶瓷球的滚滑比钢球大,即滑动小,从而温升小,将显著提高轴承寿命。 | ||||
(3) | 高刚性。氮化硅陶瓷材料的弹性模量是轴承钢的1.5倍,使用精密陶瓷轴承可以大大提高轴承系统的刚度,因此精密陶瓷轴承特别适用于像滚珠丝杠这样的高精度传动机构。 | ||||
(4) | 运转精度对温度不敏感。轴承的线膨胀系数只有钢球的29%,这样在相同温升下陶◎瓷球的热膨胀只有钢球的29%,因而温升对运转精度影响小。 | ||||
(5) | 可靠性高。氮化硅陶瓷轴承在短时间失去润滑的情况下,瞬间不会与套圈发生烧结现象,恢复润滑后仍@可继续工作。这样将提高轴承的可靠性,同时也提高了设备的可靠性 | ||||
(6) | 绝缘性好。氮化硅陶瓷材料是无磁性的和绝缘的。精密陶瓷轴承用于丝杠传动轴承,将减少摩擦起电和@ 电荷传递可能引起系统精度改变。 | ||||
(7) | 由于陶瓷的弹性模量比钢高,受力时不易变形,因此有利于提高工作速度,并达到较高的精度。 | ||||
(8) | 由于陶瓷几乎不怕腐蚀,所以,轴承球适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作↘业。 | ||||
(9) | 陶瓷受热胀冷缩的影响比钢小,因而在轴承的间隙一定时,可允许轴承在温差变化较为剧烈的环境中工作。 | ||||
(10) | 由于陶瓷滚动小球的密度比钢低,重量更要轻得多,因此转动时对外圈的离心作用可降低40%,进而使用寿命大大延长。 | ||||
(11) | 轴承具有零腐蚀的优点。即使在不满腐蚀的工作环境中,它依然可以使用没有障碍。 | ||||
(12) | 不管温度突然ξ升高还是突然降低,它也可以不受任何的影响。 | ||||
(13) | 氮化硅陶瓷轴承球较大的特点就是不会因为受力而变形,因♀为轴承的弹性模量比钢还要高。 | ||||
(14) | 陶瓷ζ 滚动小球的密度比钢低很多,所以重量也就自然轻很多,因此就可以降低转动对外圈离心的摩擦,自然陶瓷轴承的使用寿命也就变长了。 |
三、氮化硅陶瓷轴承其它用『途举例
氮化硅陶瓷轴承其它用途举例如下: | |||||
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(1) | 利用氮化硅材料的电绝缘性,混合轴承可用于电动汽车而不需另外的绝缘条件。 | ||||
(2) | 另一个氮化硅轴承很好应用是在航天器主机燃料泵中,混合轴承可以在液氧液氢温度下工作,这时通常的润〓滑条件是不可能的。 | ||||
(3) | 由于对润滑条件要求不高,混合轴承可用于不能使用油脂润滑的领域,如激光扫描仪心轴轴承、食品工业或高腐蚀环境的化工泵或仪器中,金属轴承已不能胜任。 | 在磁力泵中,轴承是由酸性介质润滑的,氮化硅的耐腐蚀性发挥了不可替代的作用。氮化硅陶瓷可用于除王水和氢氟酸╲外的腐蚀介质如磷酸、硫酸、硝酸、盐酸及氢氧化钠水溶液中。在液晶、半导体制造〒业中,要在弱酸、弱碱液体或蒸汽中清洗元件,这时氮化硅陶瓷轴承就发挥着不可替代的作用。 | |||
(4) | 在镀锌工艺中,氮化硅轴承同载体一卐道通过锌熔体,这里如果用钢轴承寿命只有两星期,氮化硅轴承寿命可延长5-10倍。 |
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