Keramiske kuler av silisiumnitrid

Silisiumnitridkuler har blitt en uunnværlig komponent i en rekke bransjer, fra romfart og bilindustri til fornybar energi og fornybare energikilder. De er populære på alle disse områdene fordi de er sterke, lette og motstandsdyktige mot varme og slitasje.

Silisiumnitridens ikke-ledende og slitesterke egenskaper gjør det til et utmerket valg for høyhastighetslagre som kamfølere. Silisiumnitridlagre overlever sine motstykker i stål når det gjelder kostnadseffektivitet og levetid, noe som reduserer vedlikeholdskostnadene samtidig som det reduserer nedetid og vedlikeholdskrav.

Høy styrke

Silisiumnitridkeramikk er betydelig hardere enn stål, noe som gir mye større motstandskraft mot skader og deformasjoner. Materialets høye styrke er spesielt fordelaktig i bruksområder som lagre, der det reduserer energitap og friksjon, noe som øker effektiviteten. Den lave friksjonskoeffisienten bidrar dessuten til å unngå varmeutvikling som ellers kan ødelegge mekaniske systemer i utide.

Silisiumnitridkuler har høy hardhet og stivhet, noe som betyr at de tåler store belastninger uten å deformeres eller skades, samtidig som de er lette for å redusere sentrifugalkreftene under lagerrotasjon og tillate høyere driftshastigheter.

De kan fungere pålitelig ved ekstreme temperaturer og tåler de fleste kjemikalier som korroderer, noe som gjør dem egnet for utstyr som opererer under krevende forhold.

Silisiumnitridkuler produseres gjennom en effektiv produksjonsprosess som involverer enten varm isostatisk pressing (HIP) eller gasstrykksintring (GPS), og deretter presisjonssliping for å oppnå jevn størrelse og sfærisk form, før streng inspeksjon for kvalitetskontroll og defektfrie overflater. Denne kombinasjonen av egenskaper, fra råmateriale til ferdig produkt, skaper keramiske kuler som egner seg for ulike bruksområder på tvers av bransjer og markeder.

Lav tetthet

Keramiske kuler av silisiumnitrid er 59% lettere enn stållagre, noe som bidrar til å redusere sentrifugalkraften og rulling under høyhastighetsrotasjon. Disse selvsmørende kulene kan dessuten beskytte mot korrosjon og syrekorrosjon, noe som gir overlegen korrosjonsbeskyttelse i tøffe miljøer.

Hardhet er det samme som styrke, noe som gjør at disse lagrene tåler store påkjenninger uten å deformeres eller svikte. Samtidig bidrar den lave tettheten til å minimere friksjonen og forlenge lagerets levetid.

Keramiske kuler av silisiumnitrid har den ideelle kombinasjonen av materialegenskaper for hybrid- og helkeramiske kulelagre som brukes i bransjer som bil- og romfart.

Keramiske kuler av silisiumnitrid produseres ved hjelp av en intensiv produksjonsprosess som begynner med pulverpreparering med høy renhet. Når kulene er formet til kuler, gjennomgår de isostatisk pressing og sintring, noe som bidrar til å skape tette, men sfæriske produkter før presisjonssliping og polering sørger for ensartede størrelser og geometrier - prosesser som sikrer at kuler av silisiumnitridkeramikk oppfyller strenge spesifikasjoner og toleranser som kreves for å være egnet for lagerapplikasjoner.

Motstandsdyktighet mot høye temperaturer

Keramiske kuler av silisiumnitrid tåler ekstreme temperaturer uten å miste styrke eller andre egenskaper, noe som gjør dem perfekte for lagre som brukes i tøffe miljøer. I tillegg er disse keramiske kulene motstandsdyktige mot de fleste kjemikalier, noe som gjør dem til et trygt og effektivt valg under korrosive forhold.

Elektrisk isolerende kuler har overlegen mekanisk styrke og seighet, med høy destruktiv seighet og lave friksjonskoeffisienter. I tillegg tåler disse materialene magnetisme - noe som gjør dem til et utmerket alternativ til stålkuler i bruksområder som omrørerkuler, luft-/gasskompressorer, vakuumpumper og måleinstrumenter.

Silisiumnitridens selvsmørende egenskaper eliminerer behovet for ekstern smøring, noe som eliminerer forurensning fra smøremidler og øker påliteligheten i høyhastighets- eller superspeed-lagre. De er ideelle for miljøer som inneholder sterke syrer, baser og sjøvann, og de har eksepsjonell motstand mot termisk sjokk og korrosjon. De er tilgjengelige som reaksjonsbundne (RBSN) og varmpressede (HPSN), og begge typer har like imponerende egenskaper - og reaksjonsbundne typer er enklere å bearbeide enn tradisjonelle metallegeringer.

Lav friksjonskoeffisient

Silisiumnitrid reagerer ikke med oksygen eller andre kjemikalier, noe som gjør det motstandsdyktig mot korrosjon. Denne egenskapen forlenger levetiden til keramiske kuler ved å redusere utskiftingskostnader og vedlikeholdstid; i tillegg vil hardheten eller styrken ikke avta over tid til tross for ekstreme forhold.

Den lave friksjonskoeffisienten og evnen til å arbeide uten oljesmøring gjør kuler av silisiumnitridkeramikk til et utmerket valg for krevende bruksområder som romfart. Den reduserte sentrifugalkraften bidrar til å forbedre ytelsen under høyhastighetsoperasjoner, mens vektbesparelsen på 58% i forhold til stål reduserer systemvekten, noe som ytterligere forbedrer drivstoffeffektiviteten for fly og elektriske kjøretøy.

CoorsTek utvikler keramiske presisjonskuler fra Cerbec til alt fra mikrolagre i tannlegebor til store lagre i vindturbiner. Teamet vårt kan hjelpe deg med å finne den ideelle størrelsen, overflatefinishen og de tette toleransespesifikasjonene som passer til alle bruksområder - fra tannlegebor og vindturbiner til tannlegebor og vindturbiner! Keramiske kuler gir i mange tilfeller bedre effektivitet og holdbarhet enn stållagre - i tillegg til at de ikke-ledende egenskapene gjør dem perfekte for høyhastighetsmotorer eller elektrisk utstyr!

Motstand mot slitasje

Keramiske kulelagre av silisiumnitrid (Si3 N4) er svært populære på grunn av kombinasjonen av hardhet, lav tetthet og selvsmørende egenskaper - noe som gir økt levetid i forhold til konvensjonelle lagre.

Disse materialene er også motstandsdyktige mot mange syrer og baser, noe som gjør dem til et utmerket valg for systemer som utsettes for høye korrosjonsnivåer. De er dessuten perfekte for medisinsk bruk, romfart og maskinapplikasjoner, og til og med ventiler kan dra nytte av å bruke disse delene.

Si3N4-keramiske kuler har en unik kombinasjon av styrke og holdbarhet som gjør dem til den ideelle løsningen for krevende industrielle bruksområder som høyhastighets/ultrahøyhastighets vakuum- eller sentrifugalpumper, aksler/mandril, tannlegebor, maskinverktøy og måleinstrumenter.

ICT tilbyr Si3N4-keramiske kuler i ulike størrelser produsert ved hjelp av Hot Isostatic Pressure-teknologi som gir eksepsjonell bruddseighet, bøyestyrke og null porøsitet - egenskaper som resulterer i økt motstand mot slitasje og utmattingsmotstand for hybridkeramiske kulelager i krevende miljøer. Alle presisjonskuler er i samsvar med ASTM F 2094 klasse II-standardene.