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陶瓷轴承氧化锆和氮化硅的区别

2022-10-04818次

氮化硅陶瓷球是在非氧化气氛中高温烧结的精密陶瓷,具有高强度,高耐磨性,耐高温,耐腐蚀,耐酸、碱、可在海水中长期使用,并具有绝电绝磁的良好性能。在800℃时,强度、硬度几乎不变,其密度为3.20g/cm3,几乎是轴承钢的1/3.重量,旋转时离心力小.可以实现高速运转。

还具有自润滑性,它可以使用到无润滑介质高污染的环境中。成为陶瓷轴承,混合陶瓷球轴承的首选材质。氧化锆陶瓷球,在常温下具有高的强度和高韧性、耐磨性好、耐高温耐腐蚀、刚度高、不导磁、电绝缘。氧化锆陶瓷球在600℃时,强度、硬度几乎不变其密度为6.00g/cm3,


  热膨胀率接近金属若膨胀率,可与金属接合使用。


  高纯度的ZrO2原色为白色,含有杂质时呈现出黄色或灰色,氧化锆密度5.6g/cm3,熔点2715C。ZrO2资深具有良好的耐热性、绝缘性、耐腐蚀性。


  通常应用的氧化锆结构陶瓷材料是TZP。材料中加入的Y2O3抑制了晶粒的长大和稳定了氧化锆的晶型转变,是所有的PSZ


  或者说所有的多晶陶瓷中韧性较高的。


  氧化锆陶瓷每立方厘米的密度高达5.95-6.05g/cm3之间,在四种常用于制作陶瓷球体材料(SigN4,ZrO2)中,氧化锆陶瓷的韧性度较高,8MPam


  12以上,热膨胀系数10.5x10*/C,接近于金属的热膨胀系数,能满足与金属良好的贴合需求,但是尺寸稳定


  性随温度变化较大,滚动疲劳接触失效形式为破坏性碎裂,在一些关键场合不如氮化硅材料稳定。


  氧化锆陶瓷具有自润滑性,可以解决润滑介质造成的污染和添加不便;耐腐蚀好,在中等酸、中等碱、海水等介质中亦可使用;耐高温,氧化锆陶瓷在600C时,强度、硬度几乎不变;不导磁、绝缘性,磁场中亦可使用、不导电。




  氧化锆珠出现破碎的原因?


  在砂磨机的正常使用过程中,氧化锆珠偶尔会出现破碎的情况,使氧化锆珠破碎的原因究竟有哪些?是氧化锆珠本身的原因,还是工艺参数的问题呢?


  1、氧化锆珠的正常磨耗和破碎的判断


  通常情况下,工作一段时间的氧化锆珠变小,表面圆滑而不带棱角,这应是正常珠子的磨耗;相反,如珠子当中出现带棱角、片状异形珠时这应是产生了碎珠。


  2、碎珠产生的原因


  2.1 珠子质量


  市场上现流行的玻璃珠、硅酸锆珠和纯锆珠,就生产工艺来说,基本上为电熔法和烧结法两种。珠子在热空气、冷空气或电解液中成型,如在某一关健技术,参数没控制好,就会产生易碎珠:气泡珠、雪人珠、尾巴珠、扁平(椭圆)珠。这些珠子因带有应力集中区域,在研磨当中容易破碎,这是珠子本身的质量问题,故选择珠子时,应尽量避免此类珠子。


  2.2 使用设备及工艺参数


  此种珠子的强度不能胜用某种型号的砂磨机。如瑞士的Dyno-mill ECM卧式砂磨机和德国Drais的DCP立式砂磨机,因输入的能量密度比较高,通常建议使用纯锆珠。


  另外,氧化锆珠在砂磨机正常工作下,以受到大约1公斤的压力,相对玻璃珠能承受约5000公斤力和硅酸锆珠9000公斤而言,氧化锆珠在砂磨机中的受力是微不足道的,所以碎珠的原因应集中在设备上和工艺上,而采取相应的解决办法。


  综上所述,氧化锆珠破碎的原因主要在两方面:一是珠子本身的质量问题,这是次要原因;二是使用设备和工艺参数与此类珠子不适用,这是主要问题。所以,要充分了解自身的设备参数及工艺,然后来选择相适应的氧化锆珠,才能达到理想的研磨效果。




  国内的CPU散热器中的氧化锆陶瓷轴承——不锈钢的轴和铜质的轴套存在以下缺点:


  一、氧化锆陶瓷轴承不耐磨,使用中无法加油润滑。


  二、氧化锆陶瓷轴承CPU散热器大多高速运行,所以一般噪音大、易发热,易造成风扇烧毁。


  氧化锆陶瓷轴承具备以下优点:


  一、氧化锆陶瓷轴承耐磨损、硬度高、低噪音、耐冲击、易于提供恒定的使用质量、使用寿命长。


  二、氧化锆陶瓷轴承可增大线绕空间、增大扭矩、增加转速、加大叶片空间,提高风扇效率。


  三、氧化锆陶瓷轴承耐高温,≤1000℃不变形、不扭曲,高速运行时不加油润滑。


  四、氧化锆陶瓷轴承更适用在恶劣环境中工作。如酸、碱性环境、氧化环境等。


  五、氧化锆陶瓷轴承密度小、非磁性,绝缘性强。


  六、氧化锆陶瓷轴承低热传导、低CTE,耐磨仅次与金刚石。