Léger: avec une densité de seulement 3,2 g/cm³, il représente environ 40% de la densité de l’acier de roulement, réduisant considérablement la force centrifuge lors de la rotation à grande vitesse et diminuant la charge sur l’équipement.
Dur: la dureté Vickers atteint 1400-1800 HV, plus de deux fois celle de l’acier ordinaire de roulement, le rendant résistant à l’usure et durable, prolongeant sa durée de vie de 5-8 fois.
Stable: le coefficient de dilatation thermique est seulement 1/4 celui de l’acier, maintenant la stabilité dimensionnelle de -100℃ à 1200℃, empêchant le «brouillage» dû aux changements de température soudains.
Isolant: à température ambiante, la résistivité volumique est aussi élevée que 10¹⁴-10¹⁶ ω ·cm, bloquant efficacement l’érosion actuelle, ce qui est une «caractéristique vitale» cruciale dans les nouveaux équipements énergétiques.
Les billes de roulement en nitrure de silicium (Si₃N₄) sont des éléments de roulement en céramique structurelle à haute performance largement utilisés dans les systèmes de roulement exigeant une grande vitesse, une haute température, une haute résistance à la corrosion et une grande fiabilité. Ils sont considérés comme une amélioration importante et un matériau alternatif aux billes de roulement en métal (comme l’acier de roulement). Les billes de roulement en nitrure de silicium sont principalement fabriquées en Si₃N₄ (nitrure de silicium) fritté et appartiennent à la catégorie des céramiques structurelles non oxydées. Leur microstructure est dense avec des grains fins, possédant à la fois une résistance élevée et une ténacité élevée, résultant en des performances globales exceptionnelles parmi les céramiques d’ingénierie.
Cas d’utilisation
1.Applications dans les véhicules à énergie nouvelle:Le moteur d’entraînement d’un nouveau véhicule d’énergie est son " coeur," et les billes de roulement sont le " valves" de coeur; -si elles ne fonctionnent pas, le moteur directement " arrêt de travailler." cependant, l’environnement à l’intérieur du moteur est un "hellish" un: les vitesses de rotation atteignent jusqu’à 27.000 tours par minute, et it' S rempli de champs électromagnétiques alternatifs qui génèrent facilement des courants d’arbre. Les billes de roulement en nitrure de silicium ont les caractéristiques de résistance à la corrosion électrique, de consommation d’énergie réduite et de résistance à haute température.
2.Applications dans les forets dentaires:Le "whirring" le son que vous entendez lorsque vous faites vérifier vos dents provient de la rotation ultra-rapide de 450 000 tours par minute— ce qui place "extreme" exigences sur les billes de roulement: ils doivent être miniature (diamètre seulement 1-2.381mm) et capable de résister à des vitesses de rotation extrêmes. Les billes de roulement en nitrure de silicium jouent un rôle en fournissant un fonctionnement stable et silencieux, une longue durée de vie, ainsi que la sécurité et la fiabilité.
3.Applications dans les patins à roulettes:Les amateurs de patinage à roulettes comprennent que le sentiment saccadé et le bruit de roulement pendant le patinage sont principalement causés par l’usure ou la rouille des billes d’acier. Les billes en céramique en nitrure de silicium résolvent parfaitement ces problèmes: ultra-lisses, imperméables et résistantes aux chocs.
4.Applications dans les vélos haut de gamme:Pour les amateurs de cyclisme, en particulier les cyclistes de VTT et de route, la performance du roulement affecte directement l’expérience de conduite. Les billes en céramique en nitrure de silicium dans les moyeux et les roulements de pédales des bicyclettes présentent trois avantages majeurs: économie d’effort et économie d’énergie, durabilité et robustesse, et stabilité et précision.
Performance parameters
performance | unit | ZrO₂ | Si₃N4 | SiC | Ai₂O3 |
density | g/cm³ | 6-6.05 | 3.22-3.25 | 3.15-3.2 | 3.85-3.92 |
hardness | kg/mm | 1250 | 1600 | 2450 | 1800 |
toughness | MN/m | 7.0 | 6.0 | 2.5 | 3.0 |
Bending strength | kgf/cm³ | 100-120 | 80-100 | 40-50 | 30-40 |
Thermal shock resistance | △T，℃ | 280 | 900 | 400 | 200 |
Coefficient of thermal expansion | x10-6/℃ | 9.0 | 3.5 | 4.2 | 7.0 |
Operating temperature | ℃ | 400 | 1200 | 1500 | 1600 |
Corrosion resistance (acids and bases) | / | Good | Good | Excellent | Excellent |
Thermal conductivity | w/mk | 3.0 | 29 | 120 | 23 |
Fatigue life | / | 80x | 100x | 50x | 40x |
magnetic | / | Non | Non | Non | Non |
Insulation | // | Insulation | Insulation | Insulation | Insulation |
Compressive strength | Mpa | 2000 | 3500 | 2250-300 | 2800-3500 |
fracture toughness | Mpa:m-3/2 | 11 | 7 | 4-5 | 2-4 |
Weber modulus | GPa | >15 | >15 | >6 | >6 |
Elastic modulus | GPa | 210 | 320 | 410 | 420 |
Poisson's ratio | / | 0.3 | 0.26 | 0.26 | 0.2 |
resistance | mm2/m | >10 | >10 | 100-2 | >10 ->10 |
resistivity | mm2/m | 1015 | 1018 | / | / |
Specific heat | J/KgK | 400 | 800 | / | / |
Number of stress cycles (50% probability of failure) | / | 50*106 | 50*106 | / | / |
Failure modes due to rolling contact fatigue | / | Peeling/Cracking | peeling off | / | / |
Dimensional stability | / | good | good | good | good |
Supports custom specifications.
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