আমাকে ফল কর: 
জিরকোনিয়া বিয়ারিংস বনাম সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিং, কোনটি?
এই পর্যায়ে বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির ক্রমাগত অগ্রগতি এবং বিকাশের সাথে, অনেক সরঞ্জাম যেমন উচ্চ-গতির মেশিন টুলস এবং নির্ভুলতা পরীক্ষার যন্ত্রগুলির কাজের পরিবেশ এবং কাজের জন্য ক্রমবর্ধমান উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। লোকেদের আরও প্রয়োজন যে এই যান্ত্রিক সরঞ্জামগুলিতে উচ্চ গতি, উচ্চ নির্ভুলতা এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার মতো বিভিন্ন পারফরম্যান্স থাকতে হবে। উচ্চ-নির্ভুল যন্ত্রপাতি, পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প, মহাকাশ, সামরিক এবং জাতীয় প্রতিরক্ষার মতো অনেক ক্ষেত্রের উন্নয়নের চাহিদা মেটাতে যান্ত্রিক অংশগুলির অবশ্যই ভাল তাপ প্রতিরোধের, জারা প্রতিরোধের, কম চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য ইত্যাদি থাকতে হবে এবং অবশ্যই সক্ষম হতে হবে। বৃহত্তর চাপ সহ্য করতে। . মূল উপাদানগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, রোলিং বিয়ারিংয়ের উচ্চ কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা রয়েছে।
যাইহোক, ঐতিহ্যবাহী ধাতব বিয়ারিংগুলি আর অত্যন্ত কঠোর কাজের পরিস্থিতিতে দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য বর্তমান প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে সক্ষম হয় না। ঐতিহ্যগত বিয়ারিং সঙ্গে তুলনা, সিরামিক বিয়ারিং চমৎকার ব্যাপক বৈশিষ্ট্য আছে যেমন দীর্ঘ সেবা জীবন, উচ্চ সামগ্রিক নির্ভুলতা এবং কঠোরতা, উচ্চ ঘূর্ণন গতি, ভাল তাপ স্থিতিশীলতা, নিরোধক এবং অ-চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য। এগুলি উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ গতি, উচ্চ নির্ভুলতা, শক্তিশালী জারা এবং শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত। এটির কাজের অবস্থার অধীনে এবং তৈলাক্তকরণ ছাড়াই খুব বিস্তৃত প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। অনেকগুলি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ সিরামিক বিয়ারিং প্রকার রয়েছে, যার সবকটিই ঐতিহ্যবাহী ভারবহন উপাদানগুলির তুলনায় অনেক সুবিধা প্রদান করে। সাধারণত ভারবহন উপকরণ হিসাবে ব্যবহৃত সাধারণ সিরামিকগুলি হল সিলিকন নাইট্রাইড (Si3N4) এবং জিরকোনিয়াম অক্সাইড (ZrO2)। এই ব্লগটি সিলিকন নাইট্রাইড (Si3N4) এবং জিরকোনিয়াম অক্সাইড (ZrO2) সিরামিক বিয়ারিংয়ের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি বিশদভাবে ব্যাখ্যা করবে এবং একটি উপযুক্ত বিয়ারিং বেছে নেওয়ার জন্য আপনাকে গঠনমূলক পরামর্শ দেবে৷
সিলিকন নাইট্রাইড একটি খুব কঠিন কিন্তু খুব হালকা উপাদান। এটি জল, নোনা জল এবং বিভিন্ন অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলির প্রতি চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে। এটির একটি খুব বিস্তৃত অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা রয়েছে এবং উচ্চ ভ্যাকুয়াম অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত। সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিংয়ের অত্যন্ত উচ্চ কঠোরতার অর্থ আরও বেশি ভঙ্গুরতা, তাই ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকি এড়াতে প্রভাব বা প্রভাব লোডিং কম করা উচিত। সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বিয়ারিং কালো। সাধারণত, ভিতরের এবং বাইরের রিং এবং বলগুলি সিলিকন নাইট্রাইড দিয়ে তৈরি এবং খাঁচাটি PTFE বা নাইলন দিয়ে তৈরি। এই সংমিশ্রণে, তাপমাত্রা রোধ 240 ডিগ্রির বেশি হয় না (কারণ PTFE নিজেই এক ধরণের নাইলন, তাই পণ্যটিতে যদি এই উপাদানটি থাকে তবে তাপমাত্রা প্রতিরোধের 240 ডিগ্রির বেশি হবে না।
সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিং বিভিন্ন মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রাথমিক ভারবহন প্রকার হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। এটি লক্ষণীয় যে NASA এর স্পেস শাটলগুলি মূলত টারবাইন পাম্পগুলিতে ইস্পাত বিয়ারিং ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল, যা স্পেস শাটল এবং বিশেষত এর ইঞ্জিনগুলি যখন প্রচণ্ড লোড এবং তাপমাত্রার সম্মুখীন হয় তখন এটি সঠিক জিনিস বলে প্রমাণিত হয়নি। এই অত্যধিক লোডের কারণে, NASA প্রকৌশলীরা ভ্যাকুয়াম পরিবেশে তার শ্রেষ্ঠত্বের কারণে বিয়ারিংগুলিকে সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিং-এ আপগ্রেড করেছেন৷ চিত্তাকর্ষকভাবে, NASA বিশ্লেষণ অনুসারে, Si3N4 বিয়ারিং ইস্পাত বিয়ারিংয়ের তুলনায় অপারেটিং সময়ের 40% উন্নতির প্রস্তাব দেয়।
সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিং এর সুবিধা
সিলিকন নাইট্রাইড (Si3N4) সিরামিক বিয়ারিংয়ের সুবিধা, অ্যাপ্লিকেশন এবং মূল বিবেচনাগুলি অন্বেষণ করুন। সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিংগুলি তাদের শক্তি, লাইটওয়েট বৈশিষ্ট্য এবং পরিবেশগত প্রতিরোধের অনন্য সমন্বয়ের কারণে দ্রুত বিভিন্ন শিল্পে তাদের পথ খুঁজে পাচ্ছে।
লাইটওয়েট বৈশিষ্ট্য: Si3N4 সিরামিক বিয়ারিংগুলি ইস্পাত বিয়ারিংয়ের চেয়ে প্রায় 40% হালকা। ওজনে উল্লেখযোগ্য হ্রাস মানে যান্ত্রিক ত্বরণ এবং হ্রাসের জন্য কম জড়তা এবং কম শক্তির প্রয়োজন, উচ্চ-গতির অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে দক্ষতা বৃদ্ধি।
ব্যতিক্রমী কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধের: সিলিকন নাইট্রাইড তার অত্যন্ত উচ্চ কঠোরতার জন্য পরিচিত, যা বেশিরভাগ ধাতুর চেয়ে বেশি। এই কঠোরতা পরিধান প্রতিরোধের উন্নতি করতে সাহায্য করে, যার ফলে গুরুতর অপারেটিং অবস্থার মধ্যেও ভারবহন জীবন প্রসারিত হয়।
ঘর্ষণ কম সহগ: Si3N4 সিরামিক বিয়ারিংয়ের মসৃণ পৃষ্ঠের ফিনিস এর উপাদান গঠনের সাথে মিলিত হওয়ার ফলে ঘর্ষণ সহগ খুব কম হয়। এই কম ঘর্ষণ তাপ উত্পাদন এবং শক্তির ক্ষতি কমিয়ে দেয়, যার ফলে সরঞ্জামগুলির সামগ্রিক দক্ষতা বৃদ্ধি পায়।
উচ্চ তাপমাত্রা ক্ষমতা: Si3N4 সিরামিক বিয়ারিংগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় তাদের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি বজায় রাখে যেখানে ঐতিহ্যগত উপকরণগুলি হ্রাস পেতে পারে। এটি তাদের উচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা জড়িত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে, ধাতব বিয়ারিংয়ের জন্য অনুপযুক্ত পরিবেশে তাদের ব্যবহারযোগ্যতা প্রসারিত করে।
জারা এবং রাসায়নিক প্রতিরোধের: সিলিকন নাইট্রাইড জল, লবণ জল, এবং অনেক অ্যাসিড এবং ক্ষার সহ বিস্তৃত ক্ষয়কারী পদার্থের সহজাতভাবে প্রতিরোধী। এই প্রতিরোধ ক্ষয়কারী পরিবেশ যেমন রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ বা সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাদের নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে।
বৈদ্যুতিক নিরোধক বৈশিষ্ট্য: সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বিয়ারিং বৈদ্যুতিকভাবে অন্তরক হয়. বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এই বৈশিষ্ট্যটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ গ্যালভানিক ক্ষয় এবং সম্পর্কিত ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য নিরোধক অপরিহার্য।
উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশের সাথে সামঞ্জস্য: সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিংগুলি উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশে কার্যকরভাবে কাজ করতে পারে আউটগ্যাসিংয়ের ঝুঁকি ছাড়াই, ভ্যাকুয়ামের অধীনে নির্দিষ্ট উপাদানগুলির সাথে একটি সাধারণ সমস্যা৷
তাপীয় সম্প্রসারণ হ্রাস: সিলিকন নাইট্রাইডের তাপীয় সম্প্রসারণের একটি কম হার রয়েছে, যা বিভিন্ন তাপমাত্রার উপর মাত্রিক স্থিতিশীলতা প্রদান করে এবং নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করতে পারে এমন ফাঁকগুলি হ্রাস করে।
অ চুম্বকীয়: সিলিকন নাইট্রাইডের অ-চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে যেখানে চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ এড়ানো উচিত, যেমন নির্দিষ্ট মেডিকেল বা ইলেকট্রনিক ডিভাইস।
তৈলাক্তকরণ-মুক্ত অপারেশনের জন্য সম্ভাব্য: তাদের অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বিয়ারিংগুলি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তৈলাক্তকরণ ছাড়াই কাজ করতে পারে, রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে এবং নির্মূল করে
সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিং এর অসুবিধা
ব্যয়বহুল: এর জটিল প্রস্তুতি প্রক্রিয়ার কারণে দাম তুলনামূলকভাবে বেশি।
প্রভাব সংবেদনশীল: সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিংগুলি জিরকোনিয়া বিয়ারিংয়ের চেয়ে ক্ষতির জন্য সংবেদনশীল।
সিলিকন নাইট্রাইড বহনকারী খাঁচা
Si3N4 সিরামিক বিয়ারিংগুলি খাঁচা বিকল্পগুলির একটি পরিসরে উপলব্ধ, প্রতিটি নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা অনুসারে তৈরি:
উঁকি খাঁচা: তার উচ্চ শক্তি এবং রাসায়নিক প্রতিরোধের জন্য পরিচিত, পিক খাঁচা বিভিন্ন কঠোর পরিবেশের জন্য আদর্শ।
PTFE খাঁচা: এই খাঁচায় চমৎকার রাসায়নিক জড়তা এবং কম ঘর্ষণ রয়েছে, যা ন্যূনতম প্রতিরোধের প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে।
316 স্টেইনলেস স্টীল খাঁচা: শক্তি এবং মাঝারি তাপ এবং জারা প্রতিরোধের প্রয়োজন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত।
বর্ধিত লোড ক্ষমতা: সম্পূর্ণ পরিপূরক সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বিয়ারিং-এ অতিরিক্ত বল এবং কোনো খাঁচা নেই, যার লোড ক্ষমতা খাঁচা বিয়ারিংয়ের চেয়ে প্রায় 20% বেশি।
গতির বিবেচনা: যাইহোক, ঘূর্ণায়মান উপাদানের ক্রমবর্ধমান সংখ্যা এবং ফলস্বরূপ ঘর্ষণের কারণে, এই বিয়ারিংগুলির সর্বাধিক অপারেটিং গতি খাঁচাগুলির সাথে তুলনীয় বিয়ারিংয়ের তুলনায় 70% কম।
| বৈশিষ্ট্য | জিরকোনিয়া সিরামিক বিয়ারিং | সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বিয়ারিং | সিলিকন কার্বাইড সিরামিক বিয়ারিং |
উপাদান কঠোরতা | উচ্চ | সুউচ্চ | অত্যন্ত উচ্চ |
ওজন | স্টিলের চেয়ে হালকা | সম্পর্কিত. স্টিলের চেয়ে 40% হালকা | স্টিলের চেয়ে হালকা |
ঘর্ষণ গুণাঙ্ক | নিম্ন থেকে মাঝারি | খুবই নিন্ম | কম |
সর্বোচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের | 400 ° C অবধি | 1200 ° C অবধি | 1600 ° C অবধি |
জারা প্রতিরোধের | খুব ভালো | চমত্কার | অম্লীয় এবং লবণাক্ত পরিবেশে চমৎকার কর্মক্ষমতা |
বৈদ্যুতিক নিরোধক | উচ্চ | উচ্চ | পরিবর্তন |
তাপ বিস্তার | আরাম | কম | কম |
ইমপ্যাক্ট রেজিস্ট্যান্স/শক রেজিস্ট্যান্স | ভাল | ভাল | উচ্চ |
সিলিকন নাইট্রাইড ভারবহন জীবন এবং কর্মক্ষমতা সর্বাধিক করতে, সর্বাধিক লোড এবং রেট গতির নীচে অপারেশন বাঞ্ছনীয়। এই পদ্ধতিটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ কারণ তারা কম শক্ত উপকরণের চেয়ে ভঙ্গুর।
সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিং এর প্রয়োগ
Si3N4 সিরামিক বিয়ারিংগুলি তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে বিভিন্ন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। প্রধান অ্যাপ্লিকেশন অন্তর্ভুক্ত:
সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশন: সম্পূর্ণ এবং স্থায়ী নিমজ্জনের প্রতিরোধ তাদের সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে।
উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশ: সিলিকন নাইট্রাইড উপাদান বৈশিষ্ট্য উচ্চ ভ্যাকুয়াম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপকারী.
যথার্থ অ্যাপ্লিকেশন: কম ঘর্ষণ এবং উচ্চ লোড বহন ক্ষমতা এটি নির্ভুল যন্ত্রপাতি জন্য উপযুক্ত.
বৈদ্যুতিক যানবাহন: বৈদ্যুতিক যানবাহন শিল্পে, তাদের লাইটওয়েট প্রকৃতি এবং বৈদ্যুতিক নিরোধক বৈশিষ্ট্য মোটর দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি করে।
জিরকোনিয়া সিরামিক বিয়ারিং সাদা হয় সাধারণত, ভিতরের এবং বাইরের রিং এবং বলগুলি জিরকোনিয়া দিয়ে তৈরি এবং খাঁচাটি পিটিএফই (অর্থাৎ, টেফলন) দিয়ে তৈরি। এই সংমিশ্রণটি 240 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে, তবে যদি তাপমাত্রা প্রতিরোধের 240 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 400 ডিগ্রি সেলসিয়াস অতিক্রম করতে হয় তবে বলটি অবশ্যই জিরকোনিয়া দিয়ে পূর্ণ করতে হবে (অর্থাৎ, খাঁচাটি ব্যবহার করা হয় না, এবং পুরো বলটি ব্যবহার করা হয় না। জিরকোনিয়া দিয়ে তৈরি), তাই এটি প্রায় 400 ডিগ্রি তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে।
জিরকোনিয়া বিয়ারিংগুলি প্রধানত প্রধান কাঁচামাল হিসাবে জিরকোনিয়া (ZrO2) দিয়ে তৈরি সিরামিক বিয়ারিং। এটির অসামান্য উচ্চ দৃঢ়তা, উচ্চ নমনীয় শক্তি এবং উচ্চ পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা এটিকে অনেক ক্ষেত্রে চমৎকার করে তোলে। উপরন্তু, জিরকোনিয়া সিরামিকের তাপীয় প্রসারণ সহগ ধাতুর কাছাকাছি, এটিকে ধাতুর সাথে পুরোপুরি মিলিত হতে দেয়। জিরকোনিয়া বিয়ারিংয়ের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল এর তাপ নিরোধক বৈশিষ্ট্য, যা এটিকে উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে কাজ করতে এবং দ্রুত তাপমাত্রা পরিবর্তন সহ্য করতে দেয়। ZrO2 বা জিরকোনিয়াম ডাই অক্সাইড দিয়ে তৈরি সিরামিক বিয়ারিং একটি শক্ত সিরামিক উপাদান যার সম্প্রসারণ বৈশিষ্ট্য ইস্পাতের মতোই, কিন্তু 30% হালকা। উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে শ্যাফ্ট এবং হাউজিংয়ের ফিট বিবেচনা করার সময় এটি একটি সুবিধা, যেখানে ভারবহন সম্প্রসারণের অর্থ শ্যাফ্ট আর ফিট না হতে পারে। যদিও এগুলিকে প্রায়শই ZrO2 বিয়ারিং হিসাবে উল্লেখ করা হয়, তবে এগুলি আসলে yttria-স্থিতিশীল ZrO2 থেকে তৈরি, যা উপাদানটিকে আরও বেশি শক্তি দেয় এবং ঘরের তাপমাত্রায় ফ্র্যাকচার প্রতিরোধ করে। এগুলি অত্যন্ত জলরোধীও, যার মানে এগুলি প্রায়শই সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়, বিশেষত যেখানে সরঞ্জামগুলি সম্পূর্ণরূপে নিমজ্জিত হয়, বা যেখানে ঐতিহ্যবাহী ইস্পাত বিয়ারিংগুলি লোড বা গতির সাথে মানিয়ে নিতে পারে না৷
জিরকোনিয়া সিরামিক বল বিয়ারিং VS সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বল বিয়ারিং
জিরকোনিয়া সিরামিক বিয়ারিং (ZrO2) এবং সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বিয়ারিং (Si3N4) উভয় ধরনের সিরামিক বিয়ারিং। এগুলি সাধারণত উচ্চ-নির্ভুল যন্ত্রপাতি শিল্পের ক্ষেত্রে বা ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম উপকরণের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। জিরকোনিয়া সিরামিক বল বিয়ারিং এবং সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বল বিয়ারিংয়ের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল:
Color
80% জিরকোনিয়া সিরামিক বল প্রধানত সাদা, এবং সাদা জিরকোনিয়া সিরামিক বল তাদের আসল রঙ। কিন্তু কখনও কখনও আপনি দেখতে পান যে সিরামিক বলগুলি হালকা হলুদ বা ধূসর দেখায়, কারণ জিরকোনিয়া উপাদানটিতে অল্প পরিমাণে অমেধ্য থাকে। জিরকোনিয়া সিরামিক বলগুলির উচ্চ দৃঢ়তা, উচ্চ নমনীয় শক্তি এবং পরিধান প্রতিরোধের, চমৎকার তাপ নিরোধক বৈশিষ্ট্য এবং ইস্পাত বলের কাছাকাছি একটি তাপ সম্প্রসারণ সহগ সুবিধা রয়েছে। সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বল প্রধানত কার্বন কালো। এগুলি উচ্চ তাপমাত্রার জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী এবং তাদের শক্তি হ্রাস না করে 1,200 ডিগ্রি পর্যন্ত বজায় রাখা যেতে পারে। তারা বিশ্বের সবচেয়ে কঠিন উপকরণ এক.
শারীরিক কর্মক্ষমতা তুলনা
দৈহিক বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে, জিরকোনিয়া সিরামিক বলগুলির চমৎকার পরিধান প্রতিরোধের এবং জারা প্রতিরোধের ক্ষমতা রয়েছে, যখন সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বলগুলিরও সমানভাবে চমৎকার কর্মক্ষমতা রয়েছে। একই সময়ে, সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বলগুলি প্রক্রিয়াকরণের নির্ভুলতার ক্ষেত্রেও ভাল কাজ করে। অতএব, উচ্চ-নির্ভুলতা যন্ত্রপাতি শিল্পের প্রয়োগ ক্ষেত্রগুলিতে, যেমন অতি-নির্ভুলতা বিয়ারিং, ইস্পাত বলের ব্যাপক ব্যবহার ছাড়াও, সিরামিক বলগুলিও যথার্থ বিয়ারিংগুলিতে জনপ্রিয় হতে শুরু করেছে। কারণ সিরামিক বলের ভারবহনকারী ইস্পাত বলের তুলনায় জারা-বিরোধী এবং জং-বিরোধী বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং প্রক্রিয়াকরণের নির্ভুলতা ইস্পাত বলের চেয়েও বেশি।
একই সময়ে, এটি উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের ভূমিকা পালন করতে পারে। অতএব, সিরামিক বলগুলি বিয়ারিং এবং অন্যান্য অতি-নির্ভুল যন্ত্রপাতি ক্ষেত্রে প্রদর্শিত হয়, যেমন গাইড রেল, রৈখিক স্লাইডিং আনুষাঙ্গিক ইত্যাদি, এবং ইস্পাত বল প্রতিস্থাপন করার প্রবণতা রয়েছে।
বস্তুর বৈশিষ্ট্য | জিরকোনিয়া বিয়ারিং | সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিং |
ঘনত্ব (kg·m-3) | 5900 | 3250 |
স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস (GPa) | 205 | 310 |
সংকোচন শক্তি (MPa) | 2000 | > 3500 |
ফাটলের মডুলাস (MPa) | 600-900 | 700-1000 |
ভিকার্স কঠোরতা (GPa) | 10-13 | 14-18 |
দৃঢ়তা (MPa·m1/2) | 8-12 | 5-8 |
তাপ সম্প্রসারণ সহগ (K-3·10-6) | 12 | 3.4 |
নির্দিষ্ট তাপ (J·kg-1·K-1) | 400 | 800 |
ব্যবহারের তাপমাত্রার ঊর্ধ্ব সীমা (℃) | 750 | 1050 |
প্রভাব প্রতিরোধের | মধ্যম | উচ্চ |
ঘূর্ণায়মান যোগাযোগ ক্লান্তি ব্যর্থতা মোড | খোসা ছাড়িয়ে নিন | খোসা ছাড়িয়ে নিন |
টেবিল থেকে, আমরা জানতে পারি যে সিলিকন নাইট্রাইডের ঘনত্ব জিরকোনিয়া সিরামিকের 55.09%। সিলিকন নাইট্রাইড থেকে তৈরি সিরামিক বিয়ারিংগুলি হালকা ওজনের, এগুলিকে চিকিৎসা ডিভাইস, গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি, মহাকাশ সরঞ্জাম ইঞ্জিন এবং রেসিং কার ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্টে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়৷ একই সময়ে, কম ঘনত্বের কারণে, যখন সিলিকন নাইট্রাইড একটি ঘূর্ণায়মান উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তখন ভারবহন ঘোরানোর সময় ঘূর্ণায়মান দেহ দ্বারা উত্পন্ন কেন্দ্রাতিগ শক্তি হ্রাস পায়, যা উচ্চ-গতির ঘূর্ণনের জন্য সহায়ক। এটি এটিকে গ্যাস টারবাইন ইঞ্জিন, মেশিন টুল স্পিন্ডেল এবং সেন্ট্রিফিউগাল সেপারেশনে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। সরঞ্জাম এবং অন্যান্য ক্ষেত্র।
সিলিকন নাইট্রাইডের ইলাস্টিক মডুলাস এবং কম্প্রেসিভ শক্তিও জিরকোনিয়াম অক্সাইডের তুলনায় বেশি, যা চাপ সহ্য করার ভারবহনের ক্ষমতার জন্য উপকারী; সিলিকন নাইট্রাইডের তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ জিরকোনিয়াম অক্সাইডের চেয়ে ছোট, যা তাপমাত্রায় ভারবহনের প্রতিক্রিয়া হ্রাস করতে উপকারী। পরিবর্তিত সংবেদনশীলতা বিয়ারিং অপারেটিং গতির পরিসরকে আরও বিস্তৃত করে তোলে; সিলিকন নাইট্রাইডের উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের, জারা প্রতিরোধের এবং চমৎকার রাসায়নিক স্থিতিশীলতা সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিককে উচ্চ তাপমাত্রায় এবং এমন জায়গায় যেখানে জিরকোনিয়াম অক্সাইড যেমন সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড সালফেট ব্যবহার করা যায় না সেখানে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। শক্তিশালী অ্যাসিড-বেস দৃশ্য।
যদিও সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিকের শক্তিশালী অভিযোজনযোগ্যতা এবং উচ্চতর কর্মক্ষমতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বিয়ারিংয়ের দাম তুলনামূলকভাবে বেশি। অন্যান্য সিরামিক উপকরণের (সিলিকন নাইট্রাইড, ইত্যাদি) সাথে তুলনা করে, জিরকোনিয়া উপকরণগুলির প্রস্তুতির প্রক্রিয়া তুলনামূলকভাবে সহজ, সবুজ দেহের দাম কম এবং এটি বাজারজাত করা সহজ। অতএব, জিরকোনিয়া সিরামিক বিয়ারিংগুলি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে যা তুলনামূলকভাবে কম কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা এবং কম খরচের প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। নিচের দৃশ্য। একই সময়ে, জিরকোনিয়ার শক্ততা সিলিকন নাইট্রাইডের চেয়ে বেশি, যা বিয়ারিংয়ের স্থিতিশীল ব্যবহারের জন্য উপকারী।
যোগ করা খরচ কি মূল্যবান?
অল-সিরামিক বিয়ারিংগুলি সাধারণত গোলাকার, মসৃণ এবং ইস্পাতের চেয়ে কঠিন, চমৎকার জারা এবং তাপ প্রতিরোধের, উচ্চমাত্রিক স্থিতিশীলতা এবং নিম্ন ঘনত্ব সহ। যাইহোক, এটি একটি খরচ আসে. সিরামিক বিয়ারিং ইস্পাত bearings তুলনায় অনেক ব্যয়বহুল. সুতরাং, কখন সিরামিক বিয়ারিংগুলিতে বিনিয়োগ করা মূল্যবান?
উচ্চ-মূল্যের অ্যাপ্লিকেশন, যেমন ল্যাবরেটরি সরঞ্জামগুলির সঠিক প্রয়োজনীয়তা রয়েছে যা প্রতিবার অ্যাপ্লিকেশন ব্যবহার করার সময় পূরণ করা প্রয়োজন। এই ধরনের যন্ত্রপাতিতে ভুল উপাদান ব্যবহার করা গবেষণার অবস্থাকে দূষিত করতে পারে বা অধ্যয়নকে সম্পূর্ণরূপে বন্ধ করে দিতে পারে। এটি চিকিৎসা সরঞ্জামের মতোই, যেখানে সিরামিক বিয়ারিংয়ের দূষণ-মুক্ত এবং অ-চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি গুরুত্বপূর্ণ।
চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (এমআরআই) নিন, একটি ইমেজিং কৌশল যা প্রাথমিকভাবে হাসপাতালের এমআরআই স্ক্যানারগুলির সাথে যুক্ত। প্রযুক্তিটি যেকোনো জীবন্ত বস্তুর দ্বি- বা ত্রি-মাত্রিক চিত্র তৈরি করতে শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে। চুম্বকত্বের কারণে স্ট্যান্ডার্ড স্টিলের বিয়ারিংগুলি এই স্ক্যানারগুলিতে ব্যবহার করা যায় না, তাই সিরামিক বিয়ারিংগুলি এই উচ্চ-মূল্যের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সেরা পছন্দ।
একইভাবে, যেমন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট নির্মাতারা তাদের চিপগুলিকে দ্রুত, ছোট এবং সস্তা করার চেষ্টা করে, সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন সরঞ্জাম কোম্পানিগুলি প্রয়োজনীয় কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য উন্নত সিরামিক উপাদানগুলির উপর নির্ভরশীল হয়ে উঠেছে। স্ট্যান্ডার্ড অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড) এর পরিবর্তে সিলিকন নাইট্রাইড থেকে তৈরি বিয়ারিংগুলি বৈদ্যুতিক নিরোধক এবং ভাল জারা প্রতিরোধের প্রদান করে।
আধুনিক শিল্প ক্ষেত্রে, বিয়ারিংগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এবং জিরকোনিয়া বিয়ারিং এবং সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিং, দুটি উচ্চ-কর্মক্ষমতা সিরামিক বিয়ারিং হিসাবে, তাদের অনন্য শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে অনেক উচ্চ-চাহিদা পরিস্থিতিতে প্রথম পছন্দ হয়ে উঠেছে। সুতরাং উভয়ের মধ্যে পার্থক্য কী এবং কীভাবে আমাদের বেছে নেওয়া উচিত?
সিলিকন নাইট্রাইডের অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের অনুরূপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অস্তরক ধ্রুবক রয়েছে, তবে এর মাইক্রোস্ট্রাকচারের কারণে উপাদানটি অনেক বেশি শক্তিশালী। অল-সিরামিক বিয়ারিংগুলি সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন পর্যায়ে উপস্থিত অনেক চ্যালেঞ্জিং অবস্থাকে মিটমাট করতে পারে; ওভেনের তাপমাত্রা 1400 ডিগ্রি সেলসিয়াসের কাছাকাছি, ক্লাস 1 পরিষ্কার কক্ষের বায়ুর গুণমান পর্যন্ত। হঠাৎ, যোগ করা খরচ পরিষ্কারভাবে ন্যায়সঙ্গত।
সাধারণভাবে, জিরকোনিয়া বিয়ারিং এবং সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিংয়ের প্রতিটির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। নির্বাচন করার সময়, সবচেয়ে উপযুক্ত উপাদান নির্বাচন করার জন্য আপনাকে প্রকৃত চাহিদা এবং প্রয়োগের শর্তাবলী বিবেচনা করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, জিরকোনিয়া বিয়ারিংগুলি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি ভাল পছন্দ যার জন্য উচ্চ পরিধান প্রতিরোধের এবং তাপ নিরোধক প্রয়োজন; যখন সিলিকন নাইট্রাইড বিয়ারিংগুলি উচ্চ শক্তি এবং জারা প্রতিরোধের প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত।
সম্পূর্ণ সিরামিক বনাম হাইব্রিড সিরামিক বিয়ারিং?
যখন বেশিরভাগ মানুষ চিন্তা করে সিরামিক বিয়ারিং, তারা সাধারণত হাইব্রিড সংস্করণ উল্লেখ করা হয়. হাইব্রিড বিয়ারিংগুলি সিরামিক এবং স্টিলের মাঝখানে কোথাও বসে থাকে এবং সাধারণত স্টেইনলেস স্টিলের রেস বা রিং এবং সিরামিক বল অন্তর্ভুক্ত করে। হাইব্রিড বিয়ারিংয়ের স্টিলের অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের রিংগুলি খুব শক্ত সহনশীলতায় মেশিন করা যেতে পারে, যার অর্থ তারা বৈদ্যুতিক মোটর, পরীক্ষাগারের সরঞ্জাম এবং মেশিন টুলের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত।
উদাহরণস্বরূপ, একটি গ্রাইন্ডারে, সিরামিক হাইব্রিড বিয়ারিং এবং একটি সিন্থেটিক গ্রীস লুব্রিকেন্ট যোগ করে ঘর্ষণ হ্রাস করা যেতে পারে, যার ফলে প্রতি মিনিটে (RPM) 25% বৃদ্ধি পায়। হাইব্রিড সিরামিক সহ একটি গ্রাইন্ডিং স্পিন্ডেল কোন সমস্যা ছাড়াই 4,000 ঘন্টা চলতে পারে, যেখানে স্টিলের বিয়ারিং সহ একটি গ্রাইন্ডিং স্পিন্ডেল 3,000 ঘন্টা চলতে পারে। হাইব্রিড বিয়ারিংগুলিও তাপমাত্রা প্রায় 50% কমিয়ে দেয়। অনুভূমিক মেশিনিং কেন্দ্রগুলিতে, প্রচলিত থেকে হাইব্রিড বিয়ারিং-এ স্যুইচ করার ফলে 60 RPM এ 36 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 12,000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বিয়ারিং তাপমাত্রা কমাতে দেখা গেছে।
হাইব্রিড বিয়ারিং কম্বিনেশন ব্যবহার করে সম্পূর্ণ গতির চেয়ে বেশি গতি অর্জন করা যায় সিরামিক বিয়ারিং কারণ কম ভঙ্গুর ধাতব রিংগুলি উচ্চ গতিতে বা লোডের নিচে হঠাৎ বিপর্যয়কর ব্যর্থতার প্রবণতা কম। তাতে বলা হয়েছে, হাইব্রিড বিয়ারিংয়ের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পূর্ণ সিরামিক বিয়ারিংয়ের তুলনায় ফ্যাকাশে হয়ে যায়। চরম পরিবেশের জন্য সঠিক বিয়ারিং নির্দিষ্ট করা সবসময়ই একটি জটিল সমস্যা। কিন্তু জিরকোনিয়া যেমন জীবনের উৎপত্তিকে স্পষ্ট করেছে, এই তিনটি প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করা সিদ্ধান্ত গ্রহণের প্রক্রিয়াকে সাহায্য করবে।