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轴承理想材料——氮化硅陶瓷

随着机械制造业向高精度、高速度方向发展，轴承应用范围越来越广，对轴承的性能要求也越来越高，尤其是在一些特殊工作环境下，金属轴承无法适应需求，甚至完全无法工作。而陶瓷材料因具有密度小、弹性模量高、线膨胀系数小、耐磨、耐高温、耐腐蚀等优良性能，成为高速制造精密轴承的理想材料

一、氮化硅陶瓷的优点和特性

虽然氮化硅在工业陶瓷中不是比较硬的，韧性也不是比较高的，但是在要求高性能的轴承应用中，氮化硅被认为具有机械物理综合特性。下面来看一下，氮化硅与其它轴承材料相比的优异之处。

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。

离心力

氮化硅的密度约为3.24×103kg/m3，而轴承钢的密度约为7.8×103kg/m3，仅为轴承钢密度的40%左右，所以当滚动体使用轴承时，轴承在高速旋转时能够抑制因离心力作用引起的滚动体载荷的增加。

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。

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变形小，相对载荷的钢性较高。

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，其腐蚀就是个问题。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增大的主要原因。

氮化硅陶瓷轴承作为一种重要的机械基础件，由于其具有其他轴承所无法比拟的优良特性，在新材料世界独领风骚。近年来，其在航空航天、航海、核工业、石油、化工、轻纺工业、机械、冶金、电力、食品、机车、地铁、高速机床及科研国防军事技术等领域需要在高温、高速、深冷、易燃、易爆、强腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦等特殊工况下，氮化硅陶瓷轴承不可缺少的替代作用正在被人们逐渐地认识。

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