Lagerkulor av kiselnitrid

Kiselnitrid är ett mångsidigt material som utmärker sig i olika miljöer och förhållanden. Denna mångsidighet har visat sig vara värdefull i industriell utrustning med hög precision, t.ex. maskiner för halvledartillverkning och metallbearbetningsverktyg, vindturbiner samt väderkvarnar.

Kiselnitridens låga densitet minskar centrifugalkraften vid rotation, vilket möjliggör högre hastigheter utan att stabiliteten eller hållbarheten äventyras. Andra fördelaktiga egenskaper är icke-ledningsförmåga och korrosionsbeständighet.

Låg densitet

Lagerkulor av kiselnitrid har lägre densitet än stål, vilket gör dem lämpliga för höghastighetsapplikationer. Dessutom är deras värmeutvidgningskoefficient låg, vilket gör att de förblir exakta även i miljöer med frekventa temperaturväxlingar.

Lager i silikonnitrid har många fördelar som gör dem mer kostnadseffektiva och ökar den totala effektiviteten i systemen jämfört med andra kullager, inklusive längre livslängd och minskade underhållskrav. Som ett resultat tenderar silikonnitridlager att hålla längre utan att medföra ytterligare underhållskostnader än sina motsvarigheter - vilket sparar pengar och förbättrar effektiviteten i systemet som helhet.

Kiselnitridkeramer har överlägsna mekaniska egenskaper vid högre temperaturer jämfört med stål och kan motstå de flesta typer av kemisk korrosion. Därför är de det perfekta materialvalet för höghastighetsbilar, raketframdrivningssystem och utrustning som arbetar i högre hastigheter.

Kiselnitridkeramik undersöktes med hjälp av olika testriggar såsom twin-disk, disk-on-rod och modifierade four-ball riggar för att analysera deras tribologiska beteende. Beroende mellan livslängd och felmekanismer noterades beroende på porositet och kemisk sammansättning medan ytjämnhet inte tycktes spela någon betydande roll. Kiselnitridkeramer är icke-magnetiska och isolerande material och kan därför användas säkert i magnetfält utan att leda elektricitet; dessutom är de självsmörjande, vilket gör dem praktiska i miljöer där man inte har råd med ytterligare smörjelement.

Motståndskraft mot höga temperaturer

Lager i kiselnitrid har en exceptionell tolerans mot temperaturer upp till 800 grader utan att deformeras, vilket gör dem till det självklara valet för användning i tuffa miljöer som flyg- och bilindustrin. Dessutom kan de motstå korrosion orsakad av kemisk bearbetning eller marina förhållanden utan att deformeras - en tillgång för flyg- och fordonsföretag som är starkt beroende av högpresterande maskiner.

Deras låga friktionsnivåer möjliggör smidig drift med minskad värmeutveckling, vilket i sin tur ökar effektiviteten och förlänger det mekaniska systemets livslängd. Den här egenskapen är särskilt fördelaktig i höghastighetsapplikationer som kräver minimal smörjning.

Kiselnitridkeramikens höga styvhet och styrka gör den lämplig för användning i precisionslager för verktygsmaskiner, billager, isoleringslager för vindkraftverk, petrokemisk utrustning och korrosionsbeständiga lager. De självsmörjande egenskaperna bidrar till att minska behovet av smörjning, vilket sparar både tid och pengar samtidigt som föroreningar orsakade av förorenade smörjmedel elimineras. Deras egenskaper för att förhindra elektriska ljusbågar förlänger motorns livslängd.

Utmärkt korrosionsbeständighet

Kiselnitridkeramer har den kemiska inerthet som krävs för att vara mycket korrosionsbeständiga, vilket gör dem till ett utmärkt val för miljöer som innehåller mycket sura kemikalier och kräver temperaturbeständighet. Dessutom tål dessa keramer höghastighetsrotation utan att lagren skadas, samtidigt som deras låga expansionshastighet gör dem lämpliga för applikationer med temperaturfluktuationer.

Kiselnitridkeramikens egenskaper gör den till ett utmärkt val för användning i precisionslager för verktygsmaskiner, fordonslager, isoleringslager för vindkraftverk och korrosionsbeständiga petrokemiska applikationer. Tack vare att de inte är ledande kan hybridlager som används i elfordon undvika elektriska ljusbågar och samtidigt förlänga motorns livslängd.

Kiselnitrid tillverkas genom varm isostatisk pressning, vilket ger en keramik med exceptionell hårdhet och hållbarhet. Materialet är dessutom lätt och minskar centrifugalkraften vid höghastighetsrotationer, vilket ökar hastigheten samtidigt som lagrens förväntade livslängd ökar och underhålls- och utbyteskostnaderna minskar. Kiselnitridens självsmörjande egenskaper minskar dessutom risken för friktionsskador avsevärt och möjliggör drift i torra, oljelösa förhållanden.

Hög slitstyrka

Kiselnitridkeramer har utmärkt korrosionsbeständighet, vilket gör dem lämpliga för användning i tuffa miljöer som t.ex. kemisk maskinutrustning, livsmedelsproduktionslinjer och marina industrier. Dessutom tål dessa keramer höga temperaturer samtidigt som de förblir mycket stabila - vilket bidrar till att minska underhållsbehovet och stilleståndstiden för din utrustning.

Keramiska precisionsbollar av kiselnitrid är mycket mindre benägna att slitas ut jämfört med motsvarande lager av stål, tack vare en extremt låg friktionshastighet och drift i olika temperaturområden - vilket leder till minskad energiförbrukning och ökad effektivitet samt större motståndskraft mot föroreningar jämfört med metall- och stålmaterial.

Keramiska kullager används ofta i cykelkomponenter, verktyg, flygplansramar och gyroskop, fordonsdelar, flottör- och nivåmätare samt flottör- och nivåmätare. Deras långa historia av att överträffa och hålla längre än mer traditionella stållager innebär lägre underhållskostnader och högre effektivitet - samtidigt som deras elektriskt icke-ledande egenskaper bidrar till att förhindra plötsliga ljusbågar orsakade av föroreningar som kommer in i systemet och skadar det oväntat.

Hög lastkapacitet

Kiselnitridmetaller är mycket starkare och klarar större belastningar utan att skadas än sina traditionella motsvarigheter i metall, vilket förlänger deras livslängd och minskar underhålls- och ersättningskostnaderna avsevärt.

Kiselnitridens icke-ledande egenskaper bidrar också till att förhindra elektriska ljusbågar som annars skulle kunna förkorta lagrens livslängd. Lager av kiselnitrid lämpar sig särskilt väl för applikationer med hög belastning eller hastighet, t.ex. precisionslager för verktygsmaskiner, isoleringslager för bilar, huvudaxellager för vindkraftverk och korrosionsbeständiga applikationer som kräver korrosionsbeständiga egenskaper, t.ex. huvudaxellager för vindkraftverk i huvudaxlar för vindkraftverk samt korrosionsbeständiga lager som används av petrokemiska företag för korrosionsbeständighet som annars skulle förkorta livslängden avsevärt. Kiselnitridens icke-ledande egenskaper bidrar också till att undvika elektriska ljusbågar som skulle förkorta lagrens livslängd över tiden, vilket resulterar i längre livslängd för lagren.

Kiselnitrid visade sig överleva zirkoniumoxid eller stål under liknande belastningsförhållanden vid test av utmattning vid rullkontakt, sannolikt på grund av dess hårda och slitstarka yta som minskar friktionsslitaget i lager och slitaget vid kontakt.

Kiselnitridens styrka gör den också användbar i biomedicinska implantat som höft- och knäproteser, där dess motståndskraft mot fysiologiska krafter leder till mindre friktion och förlängd livslängd. Dessutom kräver konventionella keramiska tillverkningstekniker som isostatisk pressning i form och kyla, formsprutning, lappning med sammansatta slipmedel diamantbearbetning efter tillverkningen för dessa specifika applikationer för att få de former och dimensioner som krävs för sådana applikationer.