Siliziumnitrid-Kugeln

Siliziumnitrid (Si3N4) Keramikkugeln bestehen aus einem neuen Material für Anwendungen, die hohe Belastungen, hohe Geschwindigkeiten und extreme Temperaturen erfordern. Durch die lange Lebensdauer und den minimalen Schmierbedarf eignet sich dieses Material für extreme Anwendungen. Siliziumnitrid ist ein nicht poröses, nicht magnetisches, nicht korrosives Material, das leichter als Stahl ist. Siliziumnitridkugeln sind härter als Stahl und halten den härtesten Umgebungen stand. Keramikkugeln weisen nahezu keine Reibung auf, da sie nicht porös sind und sich dadurch schneller drehen als Stahlkugeln. Bei 800 °C bleiben Festigkeit und Härte nahezu unverändert und die Dichte beträgt 3.20 g/cm3, was fast einem Drittel des Gewichts von Wälzlagerstahl entspricht, sodass die Zentrifugalkraft beim Drehen gering ist. Es kann ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb realisiert werden.

• Siliziumnitrid kann aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften wie geringe Wärmeausdehnung, hohe Steifigkeit und Verschleißfestigkeit in Hybridlagern verwendet werden. Siliziumnitridkugeln werden in Vollkeramik- und Hybridkeramiklagern in Anwendungen verwendet, die eine Drehung mit extrem hoher Geschwindigkeit erfordern. Die Dichte von Siliziumnitrid ist weniger als halb so hoch wie die von Stahl, was die Wirkung verringert, einen vorzeitigen Ausfall von Elektromotorlagern zu verhindern.
• Die nichtmagnetischen Eigenschaften von Siliziumnitrid sind ideal für Anwendungen, die von Magnetfeldern beeinflusst werden. Die Verwendung von Stahlkugeln in diesen Anwendungen kann Magnetfelder stören oder das Drehmoment beeinflussen. Siliziumnitrid-Kugellager sind ideal für Halbleiterfertigungsgeräte und medizinische Diagnosegeräte, in denen Magnetfelder vorhanden sind.
• Siliziumnitrid verfügt über die vielseitigste Kombination mechanischer, thermischer und elektrischer Eigenschaften aller technischen Keramikmaterialien. Es handelt sich um eine technische Hochleistungskeramik, die extrem hart ist und eine hervorragende Thermoschock- und Schlagfestigkeit aufweist.
• Die geringe Wärmeleitfähigkeit und die hohe Verschleißfestigkeit von Si3N4-Keramiken machen sie zu hervorragenden Materialien, die den härtesten Anforderungen in industriellen Anwendungen standhalten. Si3N4-Keramik ist auch eine gute Wahl, wenn hohe Temperaturen und eine hohe Belastbarkeit erforderlich sind. Sie wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Militär- und Verteidigungsbereich, in Hybridlagern, in Vollkeramiklagern, in Gasturbinen, in Automotorenteilen und in Metallbearbeitungswerkzeugen eingesetzt.

Keramikkugeln aus Siliziumnitrid (Si3N4) werden aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit und geringen Reibung häufig in Lagern verwendet. Siliziumnitridkugeln werden häufig in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Militär und Verteidigung als Hybridlager und Vollkeramiklager eingesetzt.

Vorteile

• Behält Festigkeit und Härte bis 800 °C
• Ausgezeichnete Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit
• 60 % leichter als Stahl
• Längere Lebensdauer als Stahl
• Erzeugt weniger Reibung
• Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
• Geringe Wärmeleitfähigkeit, wodurch der Bedarf an Systemkühlung verringert wird
• Gute Stoßfestigkeit
• Hohe Elastizität
• Hohe Bruchzähigkeit
• Erfordert minimale Schmierung
• Keine Löcher
• Nicht magnetisch

Schwäche

• Bei der thermischen Zersetzung besteht die Gefahr der Freisetzung giftiger Gase
• Anfällig für Säureangriffe, kann unter stark sauren Bedingungen brennbares Wasserstoffgas erzeugen