Silisiumnitrid-kulelager

Silisiumnitrid er et hardt materiale med utmerket slitestyrke og stivhet, som brukes i hybridlagre som består av stålringer med keramiske kuler. På grunn av den lavere tettheten reduseres sentrifugalkraften, noe som muliggjør høyere driftshastigheter.

Den kjemiske inertiteten gjør at den tåler tøffe miljøer, mens de elektrisk isolerende egenskapene forhindrer lysbuer i motorer og forlenger lagerets levetid.

Lav tetthet

Silisiumnitrid er et ideelt materiale for lagre på grunn av sin lave tetthet. Når silisiumnitrid kombineres med stålringer i hybridkulelagre, reduseres lagervekten betydelig, noe som gir høyere hastigheter og lengre levetid enn rene stållagre.

Silisiumnitridkeramikk utmerker seg også ved høye temperaturer; ståls hardhet har en tendens til å avta med økende temperatur, mens silisiumnitridkeramikk holder seg hardt i opptil 400 grader Celsius.

Silisiumnitrid skiller seg ut fra andre materialer med sin lette vekt og utrolige korrosjonsbestandighet, inkludert flussyre og blandinger av saltsyre og salpetersyre, fordi det er ekstremt korrosjonsbestandig. Det er bare flussyre og blandinger av disse som kan korrodere det effektivt.

Silisiumnitridkeramikk har ikke bare utmerket korrosjons- og temperaturbestandighet, men også utmerkede elektriske isolasjonsegenskaper og lav friksjon som forlenger utstyrets levetid. På grunn av disse egenskapene er silisiumnitridkeramikk et ideelt valg for fly-, industri- og bilindustrien. Hybridlagre som kombinerer silisiumnitridkeramikk med zirkoniumoksid, har også redusert friksjon for maksimal ytelse.

Høy motstandskraft mot korrosjon

Silisiumnitrid tåler en rekke ulike miljøforhold, noe som gjør det til et utmerket materialvalg for bruk i krevende applikasjoner. Det tåler høye temperaturer, ekstreme smøreforhold og høye rotasjonshastigheter uten å degraderes, noe som gjør det egnet for bruk i gassturbiner, elektriske motorer og andre sikkerhetskritiske enheter. I tillegg er dette kjemisk inerte materialet korrosjonsbestandig, slik at det er driftssikkert selv i marine miljøer eller miljøer med kjemisk prosessutstyr uten at det brytes ned.

Kulelagre i silisiumnitrid har betydelig lavere tetthet enn tilsvarende kulelagre i stål, noe som gjør dem totalt sett lettere og bidrar til å redusere sentrifugalkreftene, samtidig som det forbedrer høyhastighetsapplikasjoner. Den reduserte vekten har dessuten vist seg å være spesielt effektiv når det gjelder å redusere støy og vibrasjoner i maskinapplikasjoner.

Silisiumnitridlagre utvider seg ikke ved temperaturendringer, noe som gjør at lagrene holder seg presise selv i miljøer med raskt varierende temperaturer. Silisiumnitrid har dessuten overlegen slitestyrke, slik at de overlever stålagrene, samtidig som de krever mindre vedlikehold i løpet av levetiden.

Elektrisk isolasjon

Silisiumnitridkeramikk er en sterk elektrisk isolator. Den blokkerer effektivt strømveier og forhindrer skader forårsaket av lysbuer - noe som er spesielt viktig i traksjonsmotorer for elektriske kjøretøy, der stålkuler kan danne lysbuer ved kortvarig metall-mot-metall-kontakt eller i høyspenningssituasjoner. Hybridlagerenheter med rullende elementer av silisiumnitrid forhindrer slike lysbuer og forlenger motorens levetid.

Silisiumnitridkeramikk har mange unike elektriske egenskaper. I tillegg reduserer den lave tettheten sentrifugalkraften under høyhastighetsrotasjoner, noe som reduserer sentrifugalslitasje på lagrene og dermed forlenger utstyrets levetid og reduserer vedlikeholdskostnadene.

Silisiumnitrids styrke øker ved høyere temperaturer, og det motstår korrosive stoffer, noe som gjør det til et ideelt materiale for romfart og militære bruksområder. Silisiumnitrid har dessuten et bredere temperaturområde enn stål, slik at det kan brukes i mer ekstreme miljøer uten å brytes ned. I tillegg er det motstandsdyktig mot oksidasjon, noe som gjør det egnet for marine miljøer samt kjemisk prosessutstyr med kontinuerlig drift uten behov for kjølesystemer.

Høy elastisitetsmodul

Silisiumnitridkulelagre produseres ved hjelp av prosesser som skaper en tett mikrostruktur av sammenlåsende nåleformede korn som gir disse hybridlagrene økt stivhet sammenlignet med stållagre, noe som muliggjør høyere hastigheter.

Stålkulene er 59% tyngre, noe som skaper sentrifugalkraft og slitasje under høyhastighetsrotasjon som reduserer sentrifugalkraft og slitasje, og dermed reduserer sentrifugalkraft, energitap og strømforbruk, noe som øker systemeffektiviteten samtidig som levetiden forlenges.

Keramiske kuler kan ikke splintres selv under store belastninger på grunn av den høye elastisitetsmodulen, og når de raskt vender tilbake til sin opprinnelige form etter deformasjon, resulterer det i høy dynamisk belastningskapasitet og forbedret dynamisk belastningskapasitet.

De er hardere enn stål, og den lineære ekspansjonskoeffisienten er omtrent en fjerdedel av den for metallagre, noe som gjør at de tåler plutselige temperaturendringer uten problemer og kan brukes i tøffe miljøer, for eksempel i elektriske motorer, uten å forringes. Hybridlagre motstår dessuten korrosjon forårsaket av kjemikalier i oljen som brukes til smøring, noe som forlenger levetiden og ytelsen betydelig - i motsetning til metaller som ruster. De krever heller ingen oljesmøring i det hele tatt!

Lav friksjonskoeffisient

Silisiumnitrid er et ekstremt hardt og lett materiale som er utviklet for å redusere friksjonen mellom lagerkomponenter for å forbedre effektiviteten, samt varmeutviklingen i høyhastighetsapplikasjoner, forlenge levetiden og samtidig redusere vedlikeholdskostnadene.

Keramikk utvider seg ikke like raskt ved temperatursvingninger, noe som bidrar til at den beholder sin form og størrelse og forhindrer friksjon, noe som øker presisjonen og stabiliteten selv i miljøer med varierende temperaturer.

Keramiske kuler muliggjør høyere hastigheter med redusert sentrifugalkraft, noe som reduserer slitasjen og forbedrer driftseffektiviteten. Ikke-magnetisk keramikk er dessuten ekstremt motstandsdyktig mot korrosjon fra saltvann, kjemikalier eller andre skadelige materialer, og har vist seg å kunne motstå utmattingsskader som er vanlige i tradisjonelle metalllagre - samtidig som det er enklere å rengjøre og gir større temperaturområde.