氮化硅陶瓷球的优点和特性

氮化硅陶瓷球具有的优点和特性

陶瓷种类繁多，虽然氮化硅在工业陶瓷中不是很硬的，韧性也不是很高的，但是在要求高性能的轴承应用中，氮化硅被认为具有很佳的机械物理综合特性。

氮化硅的一个很大的优点是，如果发生失效，那么失效是以类似于轴承钢失效的方式即局部剥落方式发生的，其它类型的陶瓷材料则以灾难性的碎裂方式损坏。作为滚动轴承用的材料，从滚动损耗寿命和可靠性的观点看，氮化硅能胜任。

氮化硅陶瓷的优点和特性

2．1 耐热性

一般钢制的轴承使用温度超过120℃时，硬度就会降低，滚动寿命也会下降。而氮化硅具有很好的温度特性，特别适用于高温环境。高温环境下，轴承钢已经丧失了其硬度和强度，而陶瓷材料即使在高温下强度和硬度也不会发生变化，所以对于用在高温环境的轴承来说，该材料是非常适合的。

2．2离心力

氮化硅的密度约为3．24×103 kg／m3，而轴承钢的密度约为7．8×103 kg／m3，仅为轴承钢密度的40％左右，所以当滚动体使用陶瓷时，轴承在高速旋转时能够约束因离心力作用引起的滚动体载荷的增加。

2．3线膨胀系数

氮化硅的线膨胀系数大约是轴承钢的1／4，所以随温度变化的尺寸变化量小，故有益于在温度变化大的环境中使用。

2．4硬度、弹性系数、泊松比

因为氮化硅的弹性系数大约是轴承钢的1．5倍，所以相对载荷的弹性0变形小，相对载荷的刚性就高。

2．5耐腐蚀、无磁性、绝缘性

化工机械设备、食品、海洋等部门使用的机器，采用钢制轴承时其腐蚀是个问题，在强磁环境中，使用钢制轴承，从轴承本身磨损下来的微粉被吸附在滚动体和滚动面之间，这将成为轴承提早剥落损坏和噪声变大的主要原因。铁路车辆牵引电机使用轴承钢制轴承会产生电蚀，往往成为轴承提早剥落损坏的原因。而氮化硅陶瓷对大多数强酸和强碱都具有很高的化学稳定性。

普通轴承钢AISl52100(GCrl5)、不锈钢AISl440(9Crl8)、氮化硅(Si3N4)、氧化锆(ZrO：)和氧化铝(A1：O。)5种轴承材料性能对照情况见表1。

氮化硅陶瓷球的生产加工

氮化硅陶瓷球是用硅粉作原料，先用通常成形的方法做成所需的形状，在氮气中及高温下进行氮化，使硅粉与氮气反应生成氮化硅。氮化硅的强度很高，尤其是热压氮化硅，是目前硬的物质之一。