Kent u het ideale materiaal voor lagers - siliciumnitridekeramiek?

Met de ontwikkeling van de machinebouwindustrie in de richting van hoge precisie en hoge snelheid, wordt het toepassingsbereik van lagers steeds breder en worden de prestatie-eisen voor lagers steeds hoger. Vooral in sommige speciale werkomgevingen kunnen metalen lagers niet aan de behoeften voldoen of zelfs helemaal niet werken. Keramische materialen zijn ideale materialen geworden voor de productie van precisielagers op hoge snelheid vanwege hun lage dichtheid, hoge elasticiteitsmodulus, kleine lineaire uitzettingscoëfficiënt, slijtvastheid, hoge temperatuurbestendigheid en corrosieweerstand.
 

Voordelen en kenmerken van siliciumnitridekeramiek

Hoewel siliciumnitride niet de hardste of sterkste technische keramiek is, wordt aangenomen dat het de beste combinatie van mechanische en fysische eigenschappen heeft in hoogwaardige lagertoepassingen. Laten we eens kijken naar de voordelen van siliciumnitride in vergelijking met andere lagermaterialen.

Prestatievergelijking van 5 soorten lagermaterialen

 

hittebestendig

Over het algemeen geldt dat wanneer de bedrijfstemperatuur van stalen lagers hoger is dan 120 graden, de hardheid afneemt en ook de rollevensduur afneemt. Siliciumnitride heeft goede temperatuureigenschappen en is vooral geschikt voor omgevingen met hoge temperaturen.

centrifugale kracht

De dichtheid van siliciumnitride is ongeveer 3,24 × 103 kg/m3, terwijl de dichtheid van lagerstaal ongeveer 7,8 × 103 kg/m3 is, wat slechts ongeveer 40 procent is van de dichtheid van lagerstaal. Wanneer het rollende element een lager gebruikt, kan het lager daarom met hoge snelheid draaien. Onderdrukt een toename van de belasting van het rollende element als gevolg van middelpuntvliedende kracht.

Lineaire uitzettingscoëfficiënt

De lineaire uitzettingscoëfficiënt van siliciumnitride is ongeveer 1/4 van die van lagerstaal, dus de dimensionale verandering met temperatuurveranderingen is klein, dus het is gunstig om te gebruiken in omgevingen met grote temperatuurveranderingen.

Hardheid, elasticiteitsmodulus, Poisson-ratio

Omdat de elastische coëfficiënt van siliciumnitride ongeveer 1,5 keer die van lagerstaal is, is de elastische vervorming ten opzichte van de belasting klein en is de stijfheid ten opzichte van de belasting hoog.

Corrosiebestendig, niet-magnetisch, isolerend

Corrosie is een probleem wanneer stalen lagers worden gebruikt voor machines die worden gebruikt in apparatuur voor chemische machines, voedsel, scheepvaart en andere afdelingen. In een sterk magnetische omgeving, met behulp van stalen lagers, wordt het fijne poeder dat door het lager zelf wordt gedragen, geadsorbeerd tussen de rollende elementen en het rollende oppervlak, wat de belangrijkste oorzaak zal worden van vroegtijdige afbladderschade en verhoogd geluid van het lager.

Bereiding van siliciumnitride keramisch poeder

Siliciumnitridepoeder voor lageronderdelen vereist de volgende belangrijke kenmerken: hoge zuiverheid; hoge uniforme en fijne deeltjes; hoog fasegehalte. De methode voor het bereiden van siliciumnitridepoeder die het best aan deze eis voldoet, is de carbothermische reductienitreermethode, en de reactieformule is: 3SiO2 plus 6C plus 2N2=Si3N4 plus 6CO. Het door deze methode verkregen poeder bevat minder metaalonzuiverheden en heeft een hoge zuiverheid. De deeltjes zijn fijn en het gehalte aan fase is hoog, wat voldoet aan de eisen van materialen voor dragende onderdelen.

Gieten van keramische lagers van siliciumnitride

Er zijn veel methoden voor het bereiden van siliciumnitride-keramische lagergerelateerde componenten, zoals reactie-sinteren, warmperssinteren, drukloos sinteren en secundaire reactie-sinteren. Om een ​​volledig dicht siliciumnitridemateriaal te verkrijgen, is heet isostatisch persen ideaal.

Verwerking van siliciumnitride keramische lagers gerelateerde onderdelen

De verwerking van gerelateerde onderdelen van keramische lagers van siliciumnitride is in wezen vergelijkbaar met die van stalen lageronderdelen en het slijpmechanisme is in wezen hetzelfde. Door het grote verschil tussen de verschillende eigenschappen van siliciumnitride en de eigenschappen van staal zijn er echter aanzienlijke verschillen in slijpgereedschappen, verwerkingscoëfficiënten en slijpmengsels bij de verspaning. Eisen zoals type, vorm, hoeveelheid, sterkte, breekkarakteristieken en slijtagekarakteristieken zijn verschillend. De momenteel gebruikte schuurmiddelen omvatten voornamelijk siliciumcarbide, boorcarbide en diamantpoeder.

Assemblage van siliciumnitride keramische lagers

Over het algemeen bestaan ​​wentellagers uit vier hoofdonderdelen, namelijk buitenring, binnenring, rolelementen en kooi. Aangezien er tien soorten wentellagers zijn, gebruiken verschillende soorten lagers verschillende kooivormen, dus de lagermontagemethoden zijn ook verschillend.

Als belangrijk mechanisch basisonderdeel zijn siliciumnitride keramische lagers uniek in de wereld van nieuwe materialen vanwege hun uitstekende eigenschappen die andere lagers niet kunnen evenaren. In de afgelopen jaren heeft het hoge temperatuur, hoge snelheid, cryogene, ontvlambare, explosieve, sterke corrosie, vacuüm, elektrische isolatie, niet-magnetische, droge wrijving en andere speciale werkomstandigheden nodig, de onmisbare vervanging van keramische lagers van siliciumnitride is geleidelijk herkend worden door mensen.

Lijst met hete verkopende keramische kogellagers