Silicon Nitride Dragende Ballen

Siliciumnitride is een veelzijdig materiaal dat uitblinkt in verschillende omgevingen en omstandigheden. Deze veelzijdigheid heeft zijn waarde bewezen in industriële apparatuur met hoge precisie, zoals machines voor halfgeleiderfabricage en metaalbewerkingsgereedschappen, windturbines en windmolens.

De lage dichtheid van siliciumnitride vermindert de centrifugale kracht tijdens het draaien, waardoor hogere snelheden mogelijk zijn zonder de stabiliteit of duurzaamheid in gevaar te brengen. Andere gunstige eigenschappen zijn onder andere non-conductiviteit en corrosiebestendigheid.

Lage dichtheid

Siliciumnitride lagerkogels hebben een lagere dichtheid dan staal, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met hoge snelheden. Bovendien is hun thermische uitzettingscoëfficiënt laag, zodat ze zelfs in omgevingen met frequente temperatuurschommelingen nauwkeurig blijven.

Lagers van siliciumnitride bieden veel voordelen waardoor ze kosteneffectiever zijn en de algehele efficiëntie van systemen verhogen dan andere kogellagers, zoals een langere levensduur en minder onderhoud. Als gevolg daarvan gaan lagers met siliconennitride doorgaans langer mee zonder extra onderhoudskosten dan hun tegenhangers - wat geld bespaart en de algemene efficiëntie van het systeem verbetert.

Siliciumnitride keramiek biedt superieure mechanische eigenschappen bij hogere temperaturen in vergelijking met staal en is bestand tegen de meeste chemische corrosie. Daarom zijn ze de ideale materiaalkeuze voor hogesnelheidsvoertuigen, raketaandrijvingssystemen en apparatuur die op hogere snelheden werkt.

Siliciumnitride keramiek werd onderzocht met verschillende testopstellingen zoals twin-disk, disk-on-rod en gemodificeerde four-ball opstellingen om hun tribologische gedrag te analyseren. Er werd een afhankelijkheid tussen levensduur en faalmechanismen vastgesteld, afhankelijk van porositeit en chemische samenstelling, terwijl oppervlakteruwheid geen significante rol leek te spelen. Siliciumnitride keramieken zijn niet-magnetische en isolerende materialen en kunnen dus veilig gebruikt worden binnen magnetische velden zonder elektriciteit te geleiden; bovendien zijn ze zelfsmerend en dus praktisch voor omgevingen die zich geen extra smeermiddelen kunnen veroorloven.

Weerstand tegen hoge temperaturen

Lagers van siliciumnitride hebben een uitzonderlijke tolerantie voor temperaturen tot 800°C zonder vervorming, waardoor ze de keuze bij uitstek zijn voor gebruik in ruwe omgevingen zoals de luchtvaart- en auto-industrie. Bovendien zijn ze bestand tegen corrosie veroorzaakt door chemische processen of omstandigheden op zee zonder te vervormen - een pluspunt voor bedrijven in de lucht- en ruimtevaart of de auto-industrie die sterk afhankelijk zijn van machines met hoge prestaties.

Hun lage wrijvingsniveaus zorgen voor een soepele werking met minder warmteproductie, wat op zijn beurt de efficiëntie verhoogt en de levensduur van het mechanische systeem verlengt. Deze eigenschap is vooral voordelig bij hogesnelheidstoepassingen die een minimale smering vereisen.

De hoge stijfheid en sterkte van siliciumnitride keramiek maakt ze geschikt voor gebruik in precisielagers van werktuigmachines, autolagers, isolatielagers van windturbines, petrochemische apparatuur en corrosiebestendige lagers. Door hun zelfsmerende eigenschappen hoeven ze minder vaak gesmeerd te worden, wat tijd en geld bespaart en vervuiling door vervuilde smeermiddelen voorkomt. Hun elektrische vlamboogpreventieve eigenschappen verlengen de levensduur van motoren.

Uitstekende corrosiebestendigheid

Siliciumnitride keramiek heeft de vereiste chemische inertheid om zeer corrosiebestendig te zijn, waardoor het een uitstekende keuze is voor omgevingen met sterk zure chemicaliën en veeleisende temperatuurbestendigheid. Bovendien zijn deze keramische materialen bestand tegen draaien met hoge snelheden zonder de lagers te beschadigen, terwijl hun lage expansie ze geschikt maakt voor toepassingen met temperatuurschommelingen.

De eigenschappen van siliciumnitride keramiek maken ze een uitstekende keuze voor gebruik in precisielagers voor bewerkingsmachines, lagers voor auto's, isolatielagers voor windturbines en corrosiebestendige petrochemische toepassingen. Dankzij hun niet-geleidende aard kunnen hybride lagers in elektrische voertuigen elektrische vonken vermijden en de levensduur van de motor verlengen.

Siliciumnitride wordt vervaardigd door heet isostatisch persen, waardoor een keramiek ontstaat met een uitzonderlijke hardheid en duurzaamheid. Bovendien is dit materiaal licht van gewicht, waardoor de centrifugale kracht tijdens hogesnelheidsrotaties afneemt en de snelheid toeneemt, terwijl tegelijkertijd de levensduur van de lagers toeneemt en de onderhouds- en vervangingskosten afnemen. Bovendien verminderen de zelfsmerende eigenschappen van siliciumnitride het risico op wrijvingsschade aanzienlijk en maken ze het mogelijk om te werken in droge omstandigheden zonder olie.

Hoge slijtvastheid

Siliciumnitride keramiek heeft een uitstekende weerstand tegen corrosie, waardoor het geschikt is voor gebruik in veeleisende omgevingen zoals apparatuur voor chemische machines, productielijnen voor voedingsmiddelen en de scheepvaart. Bovendien zijn deze keramische materialen bestand tegen hoge temperaturen en blijven ze zeer stabiel, waardoor er minder onderhoud nodig is en uw apparatuur minder lang stilstaat.

Siliciumnitride keramische precisiekogels slijten veel minder snel dan hun stalen tegenhangers, dankzij de extreem lage wrijvingscoëfficiënt en de werking in verschillende temperatuurbereiken - wat leidt tot een lager energieverbruik en een hogere efficiëntie, en een grotere weerstand tegen vervuiling in vergelijking met metalen en stalen materialen.

Keramische kogellagers worden veel gebruikt in fietsonderdelen, gereedschappen, luchtframes en gyroscopen voor de ruimtevaart, auto-onderdelen, vlotter- en niveaumeters. Hun lange geschiedenis in het beter presteren en langer meegaan dan traditionelere stalen lagers vertaalt zich in lagere onderhoudskosten en een grotere efficiëntie - terwijl het feit dat ze elektrisch niet-geleidend zijn plotselinge vonkvorming door verontreinigingen die het systeem binnendringen en onverwacht beschadigen helpt voorkomen.

Hoog draagvermogen

Siliciumnitride metalen zijn veel sterker en kunnen grotere belastingen aan zonder beschadigd te raken dan hun traditionele metalen tegenhangers, waardoor ze langer meegaan en de onderhouds- en vervangingskosten aanzienlijk dalen.

De niet-geleidende eigenschappen van siliciumnitride helpen ook elektrische vonkvorming te voorkomen die anders de levensduur van de lagers zou kunnen verkorten en de levensduur van de lagers zou kunnen verkorten. Lagers van siliciumnitride zijn bijzonder geschikt voor toepassingen met een hoge belasting of hoge snelheid, zoals precisielagers voor werktuigmachines, isolatielagers voor auto's, hoofdaslagers voor windturbines en corrosiebestendige toepassingen die corrosiebestendige eigenschappen vereisen, zoals hoofdaslagers in hoofdassen van windturbines en corrosiebestendige lagers die gebruikt worden door petrochemische bedrijven voor corrosie-resiiiircing die anders de levensduur aanzienlijk zouden verkorten. De niet-geleidende aard van siliciumnitride helpt ook elektrische vonkvorming te voorkomen die de levensduur van lagers na verloop van tijd zou verkorten, wat resulteert in een langere levensduur van de lagers.

Siliciumnitride bleek langer mee te gaan dan zirkoniumoxide of staal onder vergelijkbare belastingsomstandigheden bij tests op rolcontactmoeheid, waarschijnlijk vanwege het harde en duurzame oppervlak dat wrijvingsslijtage in lagers en slijtage in contact vermindert.

De sterkte van siliciumnitride maakt het ook nuttig in biomedische implantaten zoals heup- of knieprothesen, waar de weerstand tegen fysiologische krachten resulteert in minder wrijving en een langere levensduur. Bovendien vereisen conventionele keramische fabricagetechnieken zoals dieptrekken, koud isostatisch persen, spuitgieten en compounded abrasive lapping voor deze specifieke toepassingen diamantbewerking na de fabricage om de vereiste vormen en afmetingen voor dergelijke toepassingen te verkrijgen.