Siliciumnitrid-kuglelejer

Siliciumnitrid er et hårdt materiale med fremragende slidstyrke og stivhed, som bruges i hybridlejer, der består af stålringe med keramiske kugler. På grund af dets lavere massefylde reduceres centrifugalkræfterne, hvilket muliggør højere driftshastigheder.

Kemisk inerti gør, at det kan modstå barske miljøer, mens dets elektrisk isolerende egenskaber forhindrer lysbuer i motorer og forlænger lejernes levetid.

Lav tæthed

Siliciumnitrid er et ideelt materiale til lejer på grund af dets lave massefylde. Når det kombineres med stålringe i hybridkuglelejer, reducerer siliciumnitrid lejernes vægt betydeligt og giver mulighed for højere hastigheder med længere holdbarhed end lejer helt i stål.

Siliciumnitridkeramik udmærker sig også ved høje temperaturer; ståls hårdhed har en tendens til at falde med stigende temperatur, mens siliciumnitridkeramik forbliver hårdt i op til 400 graders drift.

Siliciumnitrid skiller sig ud fra andre materialer med sin lette vægt og utrolige korrosionsbestandighed, herunder flussyre og blandinger af saltsyre og salpetersyre, fordi det er ekstremt korrosionsbestandigt. Kun flussyre og blandinger heraf kan korrodere det effektivt.

Siliciumnitridkeramik tilbyder mere end fremragende korrosions- og temperaturbestandighed, de har også fremragende elektriske isoleringsegenskaber og lav friktion for at forlænge udstyrets levetid. På grund af disse egenskaber er siliciumnitridkeramik et ideelt valg til rumfart, industri og bilindustrien; hybridlejer, der kombinerer siliciumnitridkeramik med zirkoniumoxid, har også fordel af reduceret friktion for maksimal ydeevne.

Høj modstandsdygtighed over for korrosion

Siliciumnitrid kan modstå en lang række forskellige miljøforhold, hvilket gør det til et fremragende materialevalg til brug i krævende applikationer. Det kan modstå høje temperaturer, ekstreme smøreforhold og høje omdrejningshastigheder uden at blive nedbrudt, hvilket gør det velegnet til brug i gasturbiner, elmotorer og andre sikkerhedskritiske enheder. Desuden er dette kemisk inerte materiale modstandsdygtigt over for korrosion, så det er driftssikkert selv i marine miljøer eller miljøer med kemisk procesudstyr uden at blive nedbrudt.

Kuglelejer af siliciumnitrid har en betydeligt lavere massefylde end tilsvarende lejer af stål, hvilket gør dem generelt lettere og hjælper med at reducere centrifugalkræfter, samtidig med at de forbedrer højhastighedsapplikationer. Desuden har deres reducerede vægt vist sig at være særlig effektiv til at reducere støj og vibrationer i maskinanvendelser.

Lejer af siliciumnitrid udvider sig ikke ved temperaturændringer og holder derfor deres lejer præcise selv i miljøer med hurtigt svingende temperaturer. Desuden har siliciumnitrid en overlegen slidstyrke, så de vil overleve stållejer og samtidig kræve mindre vedligeholdelse i løbet af deres levetid.

Elektrisk isolering

Siliciumnitridkeramik er en stærk elektrisk isolator. Det blokerer effektivt strømveje og forhindrer skader forårsaget af elektriske lysbuer - noget, der er særligt vigtigt i elektriske køretøjers trækkraftmotorer, hvor stållejekugler kan danne lysbuer under kortvarig metal-til-metal-kontakt eller højspændingssituationer. Hybridlejer med rulleelementer af siliciumnitrid forhindrer denne lysbue og forlænger motorens levetid.

Siliciumnitridkeramik har mange unikke elektriske egenskaber. Derudover reducerer deres lave massefylde centrifugalkraften under højhastighedsrotationer, hvilket mindsker centrifugalkraftens slid på lejerne og dermed forlænger udstyrets levetid og reducerer vedligeholdelsesomkostningerne.

Siliciumnitrids styrke øges ved højere temperaturer, og det er modstandsdygtigt over for ætsende stoffer, hvilket gør det til et ideelt materiale til luft- og rumfart og militære anvendelser. Desuden har siliciumnitrid et bredere temperaturområde end stål, så det kan bruges i mere ekstreme miljøer uden at blive nedbrudt; desuden er det modstandsdygtigt over for oxidering, hvilket gør det velegnet til havmiljøer samt kemisk procesudstyr med kontinuerlig drift uden behov for kølesystemer.

Højt elastisk modul

Siliciumnitridkuglelejer fremstilles ved hjælp af processer, der skaber en tæt mikrostruktur af sammenlåsende nåleformede korn, der giver disse hybridlejer øget stivhed i forhold til stållejer, hvilket muliggør højere hastigheder.

Stålkugler er 59% tungere, hvilket skaber centrifugalkraft og slid under højhastighedsrotation, der reducerer centrifugalkraft og slid og dermed mindsker centrifugalkraft, energitab og strømforbrug, hvilket øger systemeffektiviteten og forlænger levetiden.

Afskalning af keramiske kugler kan forhindres selv under store belastninger på grund af deres høje elasticitetsmodul; når de hurtigt vender tilbage til deres oprindelige form efter deformation, resulterer det i en høj dynamisk belastningskapacitet og en forbedret dynamisk belastningskapacitet.

Med hensyn til hårdhed overgår de stål i hårdhed, mens deres lineære udvidelseskoefficient er omkring en fjerdedel af metallejer, hvilket gør det muligt for dem at håndtere pludselige temperaturændringer med lethed og arbejde i barske miljøer som f.eks. elektriske motorer uden nedbrydning. Desuden modstår hybridlejer korrosion forårsaget af kemikalier i den olie, der bruges til smøring, hvilket forlænger deres levetid og ydeevne betydeligt - i modsætning til metaller, som ruster. Ligeledes kræver de slet ingen oliesmøring!

Lav friktionskoefficient

Siliciumnitrid er et ekstremt hårdt og let materiale, der er designet til at reducere friktionen mellem lejekomponenter for at forbedre effektiviteten samt varmeudviklingen i højhastighedsapplikationer, hvilket forlænger deres driftslevetid og reducerer vedligeholdelsesomkostningerne.

Keramik udvider sig ikke så hurtigt ved temperatursvingninger, hvilket hjælper den med at bevare sin form og størrelse og forhindrer klæbefriktion, hvilket øger præcisionen og stabiliteten selv i miljøer med svingende temperaturer.

Keramiske kugler muliggør højere hastigheder med reduceret centrifugalkraft, hvilket mindsker slid og forbedrer driftseffektiviteten. Desuden er ikke-magnetisk keramik ekstremt modstandsdygtig over for korrosion fra saltvand, kemikalier eller andre skadelige materialer og har vist sig i stand til at modstå træthedsafskalning, der er almindelig blandt traditionelle metallejer - samtidig med at de er lettere at rengøre og giver et større udvalg af driftstemperaturer.