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浅谈氮化硅陶瓷材料的应用

时间:2020-05-21 浏览:513次

浅谈氮化硅陶瓷材料的应用

氮化硅作为一种主要依靠人工条件合成的化合物,在一百五十多年前被国外科学家成功研制,地球上自然存在的氮化硅(大小约为2×5μm)直到二十世纪九十年代才在陨石中被人类发现。氮化硅作为一种重要的结构陶瓷材料,具有同其他金属和材料更为优越的耐高温、耐腐蚀、耐磨性、高韧性、高抗弯强度等性能,能够被应用于传统金属材料所不能适应匹配的高要求极端运作环境,其制成零部件等产品可被应用于机械工程、超细研磨、高性能机床切削刀具、冶金等领域。

陶瓷轴承作为一种重要的机械基础件,在新材料领域当中,因具有相较于金属轴承更优良的耐高温、高强度等性能而被推崇应用。伴随加工技术、工艺水平的日益提高,其制造成本的下降,产品市场价格走向实用化,陶瓷轴承的应用开始向各行业领域进军,不再仅停留于高、精、尖、小范围内应用。陶瓷轴承的材质主要分为氮化硅和氧化锆,氮化硅制陶瓷相比氧化锆材料适用于更高转速、高负荷,以及高温的环境下。利用氮化硅制备高速、高精度刚性主轴的精密陶瓷轴承,其高制造精度可达P4至UP级。氮化硅或氮化硅基陶瓷复合材料也因此被公认是制造轴承及其零件理想的材料。目前氮化硅陶瓷轴承主要用于四个方面:①高速轴承②高温轴承③真空用轴承④腐蚀用轴承。

氮化硅陶瓷球则是在非氧化环境中高温烧结的精密陶瓷制品,具有耐酸碱、耐腐蚀等特性,不仅可以在海水中长期使用,绝缘性、自润滑性也十分优异,因此可以使用到无润滑介质高污染的环境中。在800℃时,氮化硅陶瓷球强度、硬度几乎不变,密度为3.20g/cm3,重量几乎是轴承钢的1/3的重量,旋转时离心力小.可实现高速运转。由此氮化硅陶瓷球很大程度上能成为陶瓷轴承、混合陶瓷轴承的选球珠,在超细研磨领域也发挥着重要的作用。

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