Компания CoorsTek производит керамические шариковые подшипники из нитрида кремния для различного применения. Они продаются под маркой Cerbec и производятся в качестве альтернативы таким традиционным материалам, как сталь. Свойства этих подшипниковых материалов из нитрида кремния, а также их преимущества над стальными аналогами изложены вкратце ниже.
В таблице 1 приведено сравнение свойств керамических шариковых подшипников из нитрида кремния Cerbec с традиционными стальными подшипниками. Эта таблица наглядно иллюстрирует преимущества керамики.
Таблица 1
Подшипники Cerbec и их стальные аналоги. Свойства
Свойства
Сталь
Si3N4
Разница
Плотность (г/см3)
7,6
3,2
-58% (легче)
Твердость (по Виккерсу)
700
1550
+121% (более твердые)
Модуль упругости (ГПа)
190
320
+68% (более упругий)
Коэффициент термического расширения (10-6/°C)(RT до 800 °C)
12,3
2,9
-76%
Максимальная температура использования (°C)
320
1000
+ 680 °
Преимущества
Керамические подшипники Cerbec из нитрида кремния обладают несколькими преимуществами для пользователя по сравнению со стальными подшипниками:
Более гладкая поверхность и лучшая геометрия;
Более низкий коэффициент термического расширения;
Повышенная коррозионная устойчивость и электрическое сопротивление;
Более легкие по весу;
Более твердые и менее эластичные.
Применение
Керамические шариковые подшипники Cerbec из нитрида кремния применяются там, где требуются высокий уровень бесперебойной работы, в условиях, которые можно определить как экстремальные. Некоторые из этих применений включают:
Применение при высоких скоростях – шпиндели в станках и наконечниках на бормашинах;
В условиях экстремальных температур – космические спутники;
С малым трением – энергия ветра, велосипеды, роликовые коньки (ролики) и применение в автомобилях, а именно, в подшипниках для колес, муфт и трансмиссии;
В условиях крайне низкого уровня смазки – турбомолекулярные насосы;
В условиях малого веса – актуаторы с шарико-винтовой передачей в закрылках самолетов;
Применение в коррозионно-активной атмосфере – медицинская техника.
