氮化硅(Si3N4)非标轴承
氮化硅(Si₃N₄)全陶瓷非标轴承,是套圈、滚动体均采用氮化硅陶瓷材料,并根据客户具体需求定制尺寸与结构的特种轴承,非标结构设计与极端环境适应性三者的结合,为极端特殊的应用场景量身定制,解决标准产品无法满足的苛刻需求。它被誉为“陶瓷轴承的代名词”,它的优势是在极端环境下兼具高转速、耐高温、耐腐蚀和电绝缘性,非常适合有特殊尺寸或性能要求的严苛工况。
性能特点
中文名称:氮化硅(Silicon Nitride)。
密度:3.1-3.2 g/cm³,仅为轴承钢的40%。
硬度(HV):1500 MPa,约为轴承钢的2倍。
弹性模量:约310 GPa,约为轴承钢的1.5倍。
抗压强度:2300 MPa。
热膨胀系数:3.2 ×10⁻⁶/K,约为轴承钢的1/4。
最高使用温度:1100℃,在极端高温下性能稳定。
电阻率:>10¹³ Ω·mm²/m,优异的电绝缘体。
断裂韧性:6-8 MPa·m¹/²,在陶瓷中较高,但仍远低于钢。
极限转速能力:密度低、离心力小,极限转速在脂润滑下可达几万转/分钟。
卓越的耐高温性能:可在1100℃高温下稳定工作,且在900℃以下力学性能几乎不变。
优异的耐腐蚀性:耐强酸、强碱、海水及多种化学介质腐蚀。
无磁与电绝缘:完全无磁性,且是优良的电绝缘体。
自润滑与长寿命:摩擦系数低,自润滑(真空环境中表现优异)可无油或少油运行。在腐蚀工况下,寿命可达钢轴承的数十倍。
主要局限
固有脆性:断裂韧性虽在陶瓷中较高,但仍远低于金属,不能承受剧烈冲击载荷。
技术风险:作为未经充分验证的新设计,可能存在未预见的问题,通常需通过样机测试来规避风险。
脆性:抗冲击和抗振动能力远不如钢制轴承,非标设计时必须充分考虑这一特性,避免结构存在应力集中点;轴承安装时切勿用硬物直接敲击,避免破损。
典型应用
主要应用于对性能有极致要求的高端领域:
高速精密机械:高速机床与电主轴、牙钻轴承、硬盘驱动器轴承。
极端环境应用:航空航天发动机、化工耐腐蚀泵阀、半导体制造设备。
特殊要求场合:医疗器械、石油化工、食品机械等。
常用结构配置内圈、外圈、球、保持架、耐腐蚀性能、最高使用温度如表所列请您参考。
| 氮化硅(Si3N4)全陶瓷非标轴承配置表 | ||||||
| 内/外套圈 | 球 | 保持架 | 耐腐蚀性能 | 最高使用温度 | 应用场合 | 备注 |
| Si3N4 | Si3N4 | PTFE | 优秀 | 180℃ | 半导体设备、LCD设备、洗净机设备、电子行业、高温窑炉设备、化工设备、电镀设备、医疗器械、食品机械、纺织机械 | 产品根据不同的使用环境,可选择不同的配置方案,欢迎您咨询,我们将为您提供适合的解决方案 |
| Si3N4 | Si3N4 | PEEK | 优秀 | 260℃ | ||
| Si3N4 | Si3N4 | PVDF | 优秀 | 150℃ | ||
| Si3N4 | Si3N4 | PET | 良好 | 115℃ | ||
| Si3N4 | Si3N4 | UPE/PE/PP | 良好 | 90℃ | ||
| Si3N4 | Si3N4 | PA66 | 一般 | 120℃ | ||
| Si3N4 | Si3N4 | PI | 优秀 | 300℃ | ||
| Si3N4 | Si3N4 | 满装球无保持架Full ball | 优秀 | 1100℃ | ||