Silicium Nitride Ceramische Ballen

Keramische kogels van siliciumnitride zijn een uitstekende oplossing voor toepassingen die precisie en stabiliteit vereisen in werkomgevingen met hoge snelheden, terwijl ze ook bestand zijn tegen hitte en niet uitzetten zoals metalen dat kunnen. Omdat ze niet corrosief zijn, zijn ze ideaal voor ruimtevaartapparatuur die in vijandige omstandigheden werkt en voor alle apparatuur die corrosief werkt.

Slijpen en leppen met diamantslijpmiddelen wordt vaak gebruikt om keramische onderdelen te polijsten, maar dit proces kan oppervlaktedefecten veroorzaken zoals krassen, microscheurtjes en putjes die de betrouwbaarheid in gevaar brengen.

Hardheid

Siliciumnitride keramiek is een van de sterkste en hardste technische keramieksoorten, met extreem harde oppervlakken met een lage dichtheid die bestand zijn tegen hoge temperaturen en tegelijkertijd elektrisch isolerend en niet-magnetisch zijn - eigenschappen die het geschikt maken voor dragende onderdelen die werken in ruwe omgevingen met hoge snelheden of eisen op het gebied van corrosie-inhibitie.

De hardheid van Si3N4 kan worden gemeten met de Vickers- of Rockwell-methode, waarbij de hoeveelheid kracht wordt gemeten die nodig is om een indrukking op een oppervlakmonster te veroorzaken. Naarmate er meer kracht wordt uitgeoefend, ontstaan er meer inkepingen; hoe hoger de score, hoe hoger de hardheid. Het heeft bijna twee keer de treksterkte van staal en een lage thermische uitzettingscoëfficiënt.

Door hun chemische inertie zijn Si3N4 kogels bestand tegen vele soorten corrosieve materialen, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen in de scheepvaart en chemische verwerkingsapparatuur. Hun niet-magnetische eigenschappen helpen elektrische vonkvorming te voorkomen, wat de levensduur van lagers verkort.

ZYS siliciumnitride keramische kogels worden geproduceerd met behulp van geavanceerde productietechnieken zoals sproeidrogen granulatie, koud isostatisch drukvormen, net size molding, GPS HIP sinteren en zeer efficiënt malen. Dit zorgt ervoor dat ze voldoen aan G5 precisie (GB/T308 2002) en grade 1 materiaalkwaliteit - ideaal voor hybride keramische en volledig keramische wentellagers in veeleisende omgevingen, met een lage wrijving, zelfsmering en stijfheid, waardoor ze kosteneffectieve alternatieven zijn voor stalen lagers.

Corrosiebestendigheid

Siliciumnitride keramiek is zeer corrosiebestendig, waardoor het een uitstekende keuze is voor fietsonderdelen die worden blootgesteld aan water en zware weersomstandigheden. Bovendien betekent hun lichte gewicht minder rotatiemassa en betere fietsprestaties. Bovendien hebben keramische kogels een laag wrijvingsniveau voor minder weerstand na verloop van tijd, waardoor ze langer meegaan in je onderdelen.

De chemische inertheid van keramiek maakt het een ideaal materiaal voor chemische verwerkingsapparatuur. Keramiek behoudt ook zijn sterkte en hardheid bij hogere temperaturen, waardoor het geschikt is als lagermateriaal in elektromotoren. Bovendien maakt het feit dat keramiek niet magnetisch is het nuttig in omgevingen waar magnetische interferentie anders problemen zou kunnen opleveren.

Deze eigenschappen maken keramiek een uitstekende keuze voor hogesnelheidstoepassingen, waar de lagere dichtheid de centrifugale krachten vermindert en ervoor zorgt dat ze bij hogere snelheden kunnen werken dan traditionele metalen lagers. Bovendien garandeert hun lage thermische expansie een nauwkeurige passing op de as en beperkt ze de spelingen die de precisie in gevaar zouden kunnen brengen.

Siliciumnitride keramiek varieert in corrosiebestendigheid afhankelijk van de productiemethode, waarbij sproeidrogen en heet persen tot de beste methoden behoren om dit keramische materiaal te produceren. Gasdruksintering (GPS) of heet isostatisch persen (HIP), waarbij gas als medium wordt gebruikt om druk over te brengen, produceert sterkere producten die beter bestand zijn tegen corrosie.

Zelfsmerende eigenschap

Siliciumnitride keramiek wordt veel gebruikt voor technische keramische toepassingen, zoals volkeramische lagers. Deze lagers maken gebruik van keramisch materiaal in zowel de kogels als de loopvlakken, zodat ze bestand zijn tegen hogere temperaturen en corrosie dan stalen lagers, terwijl ze superieure anti-wrijving en zelfsmerende eigenschappen hebben en olievrij of olievrij presteren bij droge wrijving zonder dat er extra smering nodig is. Bovendien zijn deze lagers niet-magnetisch en geïsoleerd, waardoor ze een uitstekende oplossing zijn wanneer elektromagnetische interferentie een probleem is.

Het vermogen van volledig keramische kogels om zichzelf te smeren maakt ze een uitstekende keuze voor hogesnelheidstoepassingen, omdat ze de centrifugale kracht verminderen die wordt veroorzaakt door draaiende onderdelen. Bovendien kunnen deze chemisch inerte kogels de meeste corrosieve chemicaliën verdragen - een voordeel in omgevingen zoals chemische verwerkingsapparatuur waar corrosie problemen kan opleveren.

In deze studie werden Si 3 N 4 -Ta laminaten geëvalueerd met een ball-on-disk tribometer. De normale belasting en de initiële gietijzeren oppervlakteafwerking van elk glijoppervlak werden gevarieerd om optimale condities voor zelfsmerende grafietfilmvorming op Si 3 N 4 -Ta interfaces vast te stellen. De resultaten toonden aan dat zelfsmerende keramiek van dit paar een lage wrijving kon handhaven gedurende 1400 uur onder belasting van 50 N in vacuümomgevingen tussen 10-7 en 10-6 Pa druk.

Slijtvastheid

Siliciumnitride is een uitzonderlijk hard materiaal dat bestand is tegen slijtage in omgevingen met hoge belasting, waardoor het geschikt is voor toepassingen in gereedschapsmachines, tandartsboren en spindels van gereedschapsmachines. Door zijn sterkte is siliciumnitride ook goed bestand tegen hoge snelheden in spindels van gereedschapsmachines of tandartsboren, terwijl de elektrisch isolerende eigenschappen elektrische vonken voorkomen en de levensduur van lagers in elektromotoren verlengen. De chemisch inerte aard maakt siliciumnitride ideaal voor gebruik in omgevingen met corrosie.

De lage wrijvingscoëfficiënt van Si3n4-kogels vermindert energieverliezen en verhoogt de efficiëntie, waardoor de bedrijfskosten van hogesnelheidssystemen aanzienlijk dalen. Door hun hoge elasticiteitsmodulus herstellen ze ook hun oorspronkelijke vorm wanneer vervormende krachten worden weggenomen, waardoor ze een langere levensduur hebben voor systemen die precisie en betrouwbaarheid vereisen.

Siliciumnitride vertoont uitzonderlijke mechanische en thermische eigenschappen; de slechte tribologische prestaties bij het glijden tegen staal in hybride keramische kogellagers zijn echter te wijten aan een gebrek aan vaste smeermiddellagen in de contactinterface. Metingen met confocale Raman spectroscopie tonen echter aan hoe het toevoegen van FL-GNP's leidt tot dramatische verbeteringen in de tribologische prestaties van Si3N4 composieten; de slijtagesnelheid wordt meer dan 20 keer verminderd, terwijl de wrijvingscoëfficiënt bijna met de helft daalt; dit komt overeen met optische microscopiebeelden die slijtagesporen laten zien - volledig in overeenstemming met optische microscopiebeelden die ook slijtagesporen laten zien. Vickers hardheid driepuntsbuigsterkte sterkte en breuktaaiheid van Si3N4 composieten blijven intact!