氮化硅轴承球

氮化硅轴承球

产品介绍

氮化硅陶瓷轴承球是混合陶瓷轴承(钢制套圈 + 陶瓷球)和全陶瓷轴承的核心滚动元件。与传统的轴承钢球相比,氮化硅陶瓷球密度低(仅为钢的 40%)、硬度高、弹性模量大、摩擦系数小,且具有极佳的耐腐蚀和电绝缘性能。在高速、高温、腐蚀、无润滑、磁干扰等苛刻环境下,氮化硅陶瓷球可显著提高轴承的极限转速、使用寿命和可靠性。


产品特点

1、密度低(3.20g/cm³),离心力小,高速运转时滚动体对套圈的载荷显著降低,允许更高的极限转速(可达钢球轴承的 1.5 倍以上)。

2、硬度极高(HV 1400~1500),耐磨损,尺寸稳定性好,长期运转后精度保持度高。

3、弹性模量大(约 310 GPa),刚性高,变形小,适合高刚度要求的精密主轴。

4、摩擦系数低,自润滑性好,可在少量或无润滑条件下短时间运行。

5、热膨胀系数小(约 3.2×10⁻⁶ /K),运转温升对轴承游隙影响小,热稳定性优异。

6、耐高温:可在 800℃ 以下长期稳定工作,远超轴承钢(150℃ 左右)。

7、耐腐蚀:耐酸、碱、海水及多种化学介质,适用于化工泵、船舶等腐蚀环境。

8、电绝缘:体积电阻率 > 10¹⁴ Ω·cm,可有效防止电蚀(电火花腐蚀),适用于变频电机、轨道交通等场合。

9、无磁性:不影响磁敏感设备,适用于 MRI、磁悬浮等医疗或精密仪器。

10、疲劳寿命长:在混合陶瓷轴承中,氮化硅陶瓷球的接触疲劳寿命可达钢球的 3~5 倍。


应用领域

1、高速机床主轴轴承(电主轴、雕刻机主轴)。

2、航空航天发动机附件轴承、陀螺仪轴承。

3、汽车涡轮增压器轴承、轮毂轴承、新能源车驱动电机轴承。

4、风力发电机主轴轴承、偏航轴承。

5、化工泵、耐腐蚀泵、海水泵轴承。

6、真空设备轴承(无油润滑)。

7、轨道交通牵引电机轴承(防电蚀)。

8、半导体设备、精密仪器轴承(无磁性、低振动)。

9、高温炉、热处理设备传动轴承。

性能参数

项目

单位

典型值

材料

Si₃N₄

密度

g/cm³

3.2

维氏硬度(HV10)

kgf/mm²

1400-1500

抗弯强度

MPa

≥700

抗压强度

MPa

≥2800

断裂韧性

MPa·m¹/²

≥6.5

弹性模量

GPa

310

泊松比


热膨胀系数(20~800℃)

×10⁻⁶ /K

3.2

导热系数

W/(m·K)

20

推荐最高使用温度(空气)

1200

磁化率

0(无磁性)

说明:以上性能参数为典型参考值,不同生产批号和工艺条件下的产品可能存在差异,实际参数以产品检验报告为准。


产品规格与精度等级

常用尺寸范围

公称直径(mm)

常用等级

应用示例

1.588(1/16″)

G3、G5

微型轴承

2.381(3/32″)

G3、G5

仪表轴承

3.175(1/8″)

G3、G5

高速电主轴

4.762(3/16″)

G5、G10

机床主轴轴承

6.350(1/4″)

G5、G10

汽车轮毂轴承

7.938(5/16″)

G5、G10

工业泵轴承

9.525(3/8″)

G10、G16

大型电机轴承

12.700(1/2″)

G10、G16

风力发电机轴承

15.875(5/8″)

G16

重型机械轴承

19.050(3/4″)

G16

矿山设备轴承

25.400(1″)

G16

特种大型轴承


精度等级(按 GB/T 308.1 或 ISO 3290)

等级

球直径变动量(Vdws)

球形误差(球形偏差)

表面粗糙度(Ra)

G3

≤0.08 μm

≤0.08 μm

≤0.010 μm

G5

≤0.13 μm

≤0.13 μm

≤0.014 μm

G10

≤0.25 μm

≤0.25 μm

≤0.020 μm

G16

≤0.40 μm

≤0.40 μm

≤0.025 μm

G20

≤0.50 μm

≤0.50 μm

≤0.032 μm

注:G3~G5 级适用于超高速精密轴承;G10~G16 级适用于普通工业轴承;G20 级用于低精度场合。