氮化硅陶瓷轴承主要用于四个方面:1、高速轴承2、高温轴承3、真空用轴承4、腐蚀用轴承。氮化硅陶瓷使得陶瓷轴承具有以下优点。
1、高速性:陶瓷材料的重要仅为同等钢材重要的, 密度小这一特点, 可实现轴承的轻量化和高速化, 使得陶瓷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增加和打滑。
2、高刚性:氮化硅陶瓷的弹性模量比金属高得多是金属的1.5倍, 因而受力后的弹性变形小, 相对载荷的刚性高, 大约可提高刚度15%-20%从而减轻了机床的振动, 在高精密系统中获得了良好的应用价值, 如超精密机床的主轴、高精度的航天轴承等。
3、长寿命:由于陶瓷材料位错少,迁移率低,且具有高的硬度,一般较金属的硬度要高一倍多,能够减少磨损,使得陶瓷轴承具有好的耐磨性。氮化硅陶瓷其抗拉强度和抗弯强度与金属相当,而抗压强度极高,大约是金属材料的5-7倍,尤其是在高温条件下,仍能保持高的强度和硬度,即使在1200℃时强度也基本保持不变。
4、低发热性:氮化硅陶瓷材料的摩擦系数较小,大约是标准轴承钢的30%,与金属材料相比,氮化硅陶瓷的导热性能较差,因此陶瓷轴承工作时产生的热量较小,可延长润滑脂的寿命。
5、低热膨胀性:氮化硅陶瓷的热膨胀系数大约是轴承钢的20%,其随温度变化的尺寸变化量小,且产生的热预载较低,从而避免了过多的热量聚集或疲劳剥落失效,有益于在温度变化大的环境中使用。
6、耐蚀性:陶瓷材料不活泼的化学性质,使陶瓷轴承具有一定的耐腐蚀性,因此陶瓷轴承可用于钢制轴承由于缺乏耐腐蚀性而提前失效的所有应用场合,如化工机械设备、食品、海洋等部门使用的设备。
7、无磁性:在强磁环境中,使用钢制轴承时,从轴承本身磨损下来的微粉被吸附在滚动体和滚道面之间,成为轴承提早剥落损坏、噪声增大的主要原因,陶瓷轴承具有完全非磁性,且具有正常的承载能力,所以可用于需要完全非磁性轴承场合。
8、绝缘性:陶瓷材料的常温电阻率比较高,可作为较好的绝缘材料,使轴承免遭电弧损伤。