Kulor av silikonnitrid

Silikonnitrid är ett högpresterande material som är utformat för att klara extrema temperaturer och förhållanden, inklusive dess lätta sammansättning som minskar friktionen under höghastighetsoperationer och är motståndskraftigt mot korrosion och kemikalier.

Traditionellt innebär efterbehandling av HIPed Si3N4-bollar att de poleras med hårdare slipmedel som lämnar repor och defekter under ytan på den färdiga keramiken. I det här papperet ger kemomekanisk polering en alternativ efterbehandlingsmetod.

Hög elasticitetsmodul

Kiselnitridens höga elasticitetsmodul innebär att den är extremt styv och snabbt kan återgå till sitt ursprungliga tillstånd efter deformering, vilket bidrar till att upprätthålla precisionen under belastning genom att minimera energiförlust och friktion samtidigt som värmeutvecklingen i höghastighetslager minskar och effektiviteten ökar samtidigt som systemets livslängd förlängs. Den här egenskapen gör att mekaniska system som arbetar under belastning kan fortsätta att köras med precision samtidigt som energiförlusterna och friktionsförlusterna minskar, och den bidrar också till att förlänga systemets livslängd genom att minska värmeutvecklingen och samtidigt öka effektiviteten och livslängden hos de mekaniska komponenterna.

Hybrid- och helkeramiska lager består av inner- och ytterringar av stål med keramiska kulor och hållare emellan, och används i applikationer där höga hastigheter, tunga laster eller exponering för korrosiva ämnen kräver överlägsen prestanda. Kiselnitridens lägre densitet än stål gör att den kan minska centrifugalkraften och glidningen vid upp till 30% högre hastigheter utan lika mycket smörjning.

Keramiska kulors lägre vikt bidrar också till att minska vibrationer och spindelavböjning, vilket ökar noggrannheten. Deras termiska expansionskoefficient är lägre än stålets, vilket minimerar temperaturkänsligheten och risken för kärvning, samtidigt som deras höga hårdhet och seghet ger skydd mot externa hårda partiklar som potentiellt kan skada dem.

ZYS keramiska kulor av kiselnitrid skapas med hjälp av avancerade tekniker, inklusive spraytorkgranulering, kall isostatisk pressning, gjutning av nätstorlek, GPS HIP-sintringsprocess och högeffektiv slipning för att uppnå G5-precision och materialkvalitet av klass 1.

Låg friktionskoefficient

Fullkeramiska lager har mycket lägre friktionskoefficienter än lager av rostfritt stål eller hybridlager, vilket gör att de kan bära mer last med minskad friktion. Keramiska material tenderar också att expandera och dra ihop sig långsammare när de utsätts för temperaturförändringar än vad metaller gör, vilket ger större tillförlitlighet vid drift vid högre temperaturer än deras motsvarigheter i metall.

Keramiken har en extremt låg friktionskoefficient (0,001) vid kontakt med varandra, som kan ökas ytterligare när den beläggs med smörjmedel för bättre resultat. Keramiken är därför idealisk för applikationer där centrifugalkraft eller slirning kan innebära stora svårigheter.

Smörjande beläggningar kan dramatiskt förbättra de tribologiska egenskaperna hos keramiska material, inklusive deras slitstyrka. Tribologiska egenskaper hos sintrade kiselnitridkulor kan förbättras ytterligare med hjälp av FL-GNP (femtosekundlaserinducerade nanopartiklar).

Sintrade FL-GNP-baserade Si3N4-keramer framställdes genom gnistplasmasintring (SPS) med användning av olika sammansättningar av monolitisk Si3N4. Optiska mikroskopibilder visar att när kompositer med 3 wt% FL-GNP-tillsats nästan inte har några nötningsspår jämfört med monolitiska prover; deras friktionskoefficient, elasticitetsmodulhårdhet och brottseghet ökade avsevärt på grund av denna tillsats, liksom deras friktionskoefficient, elasticitetsmodulhårdhet och brottseghetsegenskaper; medan deras tribologiska egenskaper förbättrades ytterligare med isooktan som smörjmedel.

Hög hållfasthet

Kulor av kiselnitrid har hög mekanisk hållfasthet och destruktiv seghet, vilket gör att de kan motstå betydande kraft utan att brytas ned. Deras kemikaliebeständighet gör dem också mycket lämpliga för användning i tuffa miljöer där andra material snabbt skulle brytas ned, och deras icke-magnetiska egenskaper gör dem perfekta för tillämpningar som kräver icke-ledande material.

Keramiska kulor har en exceptionell temperaturbeständighet. Deras hårdhet förblir konstant vid 800 grader Celsius, vilket innebär att de kan klara höghastighetsdrift utan att deformeras. Dessutom kan dessa keramiska kulor även användas i applikationer som kräver korrosionsbeständiga material, t.ex. i havsvatten eller miljöer med starka syror eller alkalier.

Si3n4-kulor utmärker sig inte bara för sin exceptionella hårdhet; deras låga densitet gör dem också lättare än stållager och minskar centrifugalkrafterna under rotation, vilket leder till högre hastigheter och minskat slitage på ytor. Dessutom är de självsmörjande, vilket innebär att de fungerar utan oljebaserade smörjmedel som orsakar föroreningsproblem.

Tillverkas genom en effektiv process från pulver till färdig produkt. De sintras antingen med GPS (gastryckssintring) eller HIP (het isostatisk pressning), beroende på kundens krav, och mals sedan för att få en enhetlig storlek och sfärisk precision innan de genomgår omfattande kvalitetskontroll för att uppfylla de exakta specifikationer som krävs för krävande applikationer. Detta säkerställer att alla våra produkter uppfyller exakta specifikationer som överträffar de krav som kunderna ställer på dem.

Hög korrosionsbeständighet

Keramiska kulor av kiselnitrid är högpresterande keramiska material som används i en rad olika applikationer. Tack vare sin motståndskraft mot extrema temperaturer, slitage, nötning, korrosion och miljöpåfrestningar är de idealiska val för kul- och cylindriska rullager i verktygsmaskiner, bil- och flygplansmotorer samt aluminiumsmältverk.

Si3n4-kulor har låga friktionskoefficienter som minimerar energiförlust och värmeutveckling, vilket leder till förbättrad effektivitet och längre livslängd för systemet. Den låga koefficienten gör dem särskilt lämpliga för situationer som kräver höghastighetsdrift samtidigt som de minskade smörjkraven minskar underhållskostnaderna och ytterligare förbättrar maskinernas tillförlitlighet.

Dessa kulor har en exceptionell hårdhet - upp till 20 gånger hårdare än stål - som hjälper till att skydda lagren från skador och förlänga deras livslängd. Dessutom tål dessa kemiskt inerta kulor höga temperaturer för användning i applikationer som involverar kemisk bearbetning eller liknande miljöer.

Tillverkningen av dessa keramiska kulor inleds med spraytorkande granulering och fortsätter sedan med gjutning under isostatiskt tryck, gjutning i nätstorlek, GPS HIP-sintring, slipning och polering. Ett strängt inspektions- och testprogram säkerställer att varje sats uppfyller stränga applikationskrav med styrka och hållbarhet.