ProdutoDescrição
No domínio dos materiais de engenharia, poucas substâncias captam a imaginação e a utilidade como as bolas de nitreto de silício, muitas vezes referidas como os "diamantes negros" da indústria.Conhecidos pela sua notável resistência e adaptabilidade, estas maravilhas de cerâmica são projetadas para resistir aos ambientes mais punitivos.As bolas de nitruro de silício oferecem desempenho incomparável onde os materiais tradicionais falhamEste artigo analisa as propriedades, aplicações e vantagens das bolas de nitreto de silício, mostrando por que são indispensáveis em condições extremas.
O nitreto de silício (Si3N4) é um material cerâmico conhecido pelas suas propriedades excepcionais, incluindo alta resistência mecânica, baixa perda de desgaste e excelente estabilidade térmica.Estas características tornam as bolas de nitruro de silício a escolha ideal para aplicações de rolamentos em ambientes exigentesAo contrário dos materiais de aço tradicionais, o nitruro de silício oferece uma elevada resistência à corrosão, bom isolamento elétrico e uma baixa densidade.tornando-a uma alternativa superior em várias aplicações industriais.
- Alta durezaAs bolas de nitreto de silício são incrivelmente duras, proporcionando uma resistência superior ao desgaste e longevidade em comparação com as bolas de aço.
- Estabilidade térmica: Eles mantêm sua resistência e dureza a temperaturas de até 1800°F, tornando-os adequados para aplicações de alta temperatura.
- Baixa densidade: Com um peso 60% menor que o do aço, as bolas de nitruro de silício reduzem o peso total dos sistemas mecânicos, aumentando a eficiência.
- Resistência à corrosão: Estas bolas são resistentes a produtos químicos corrosivos, garantindo durabilidade em ambientes adversos.
- Isolamento elétrico: As suas propriedades não condutoras tornam-nas ideais para aplicações em eixos e geradores de motores eléctricos.
As bolas de nitreto de silício encontraram seu caminho em uma infinidade de indústrias, cada uma beneficiando de suas propriedades únicas.
Em aplicações aeroespaciais, o peso e a confiabilidade são críticos. As bolas de nitreto de silício são usadas em motores de aeronaves e outros componentes onde a alta resistência ao calor e o baixo atrito são essenciais.O seu uso em aplicações militares sublinha ainda mais a sua fiabilidade em condições extremas.
O setor automóvel utiliza bolas de nitreto de silício em peças de motores e rolamentos híbridos.O baixo coeficiente de expansão térmica e o menor atrito ajudam a aumentar a eficiência e a longevidade dos componentes automotivos.
As bolas de nitreto de silício são indispensáveis na indústria do petróleo e do gás, onde são utilizadas em válvulas de retenção e outros componentes expostos a temperaturas e pressões extremas.A sua resistência a substâncias químicas corrosivas e erosivas garante um ciclo de vida mais longo para equipamentos críticos.
Em ambientes industriais, as bolas de nitruro de silício são utilizadas em ambientes de alta velocidade e alto impacto.A sua resistência a choques e os mínimos requisitos de lubrificação tornam-nas perfeitas para máquinas que operam sob tensão constante.
A produção de bolas de nitruro de silício envolve várias etapas-chave para garantir a sua qualidade e desempenho superiores:
- Preparação do material: As matérias-primas são moídas e trituradas numa lama ou em pó.
- Formação: A lama ou o pó são transformados em produtos semiacabados através de vários métodos.
- Sinterização: Os produtos semiacabados são colocados num forno para desvaxamento e sinterização, melhorando as suas propriedades mecânicas.
- Mecânica de precisão: Após a sinterização, as bolas são submetidas a usinagem CNC de precisão para satisfazer os requisitos de projeto específicos.
- Controle de qualidade: Os testes rigorosos garantem que os produtos finais cumprem os padrões da indústria em termos de desempenho e durabilidade.
As bolas de nitruro de silício oferecem inúmeras vantagens em relação às bolas de aço tradicionais, incluindo:
- Redução do desgaste: A elevada dureza e a baixa perda de desgaste do nitruro de silício prolongam a vida útil dos rolamentos e outros componentes.
- Eficiência energética: A natureza leve do nitruro de silício reduz o consumo de energia nos sistemas mecânicos.
- Intervalos de manutenção prolongados: Com menor atrito e desgaste, os componentes requerem menos manutenção, reduzindo os custos operacionais.
- Melhor desempenho em condições adversas: A resistência do nitruro de silício a temperaturas extremas e ambientes corrosivos garante um desempenho confiável quando outros materiais falham.
| Imóveis |
Nitreto de silício (Si3N4) |
Aço (440C) |
Circónio (ZrO2) |
Alumínio (Al2O3) |
| Densidade (g/cm3) |
3.2 |
7.8 |
6.0 |
3.9 |
| Dureza (HV) |
1,400 ¢1,600 |
700 ¢ 900 |
1,200 ¢1,300 |
1,500 ¢1,800 |
| Resistência à fractura (MPa·m1⁄2) |
6 ¢ 7 |
15 ¢ 20 |
7 ¢ 10 |
3 ¢ 4 |
| Resistência à compressão (GPa) |
2.5 ¢3.5 |
2.0 ¢2.5 |
2.0 ¢2.3 |
2.0 ¢3.0 |
●Descrição:
A bola cerâmica de nitreto de silício é a bola de rolamento mais ideal para aplicações de rolamento, devido às excelentes propriedades da cerâmica de nitreto de silício,tem muitas vantagens insubstituíveis em comparação com os materiais de aço tradicionais, tais como: alta resistência mecânica, baixa perda de desgaste, boa auto-lubrificação, baixa densidade, alta resistência à corrosão, bom isolamento elétrico, etc.
Por conseguinte, as bolas de nitreto de silício são principalmente utilizadas para algumas condições de trabalho adversas: rolamentos de alta velocidade/supervelocidade, rolamentos de alta precisão, rolamentos em vácuo, rolamentos de alta/baixa temperatura.
Além disso, as Esferas Cerâmicas de Nitreto de Silício também podem ser utilizadas como esferas de válvula ou esferas de medição em bombas químicas/bombas de alta temperatura/bombas de medição.
●Propriedades físicas:
|
Composição química:
|
Si3N4≥95%
|
|
Densidade em massa:
|
3.2±0,05 g/cm3
|
|
Modulo elástico:
|
350 GPa
|
|
Dureza Vickers:
|
1870HV
|
|
Resistência à dobra:
|
780 MPa
|
|
Resistência à fractura:
|
7.2MPa·m1/2
|
|
Coeficiente de expansão térmica:
|
3.2 10-6/K
|
|
Conductividade térmica:
|
25W/m·K
|
● Bola. Tamanhos/ Grau :
|
Tamanho (mm)
|
Φ0,8-180
|
|
Grau
|
Vdws
|
SPH
|
Vdwl
|
Ra
|
|
G3
|
0.05-0.08
|
≤ 0.08
|
< 0.13
|
0.01
|
|
G5
|
0.08-0.13
|
≤ 0.13
|
< 0.25
|
0.014
|
|
G10
|
0.15-0.25
|
≤ 0.25
|
< 0.5
|
0.02
|
|
G16
|
0.2-0.4
|
≤ 0.4
|
< 0.8
|
< 0.025
|
|
G20
|
0.3-0.5
|
≤ 0.5
|
< 1
|
< 0.032
|
|
G100
|
0.4-0.7
|
0.4-0.7
|
< 1.4
|
< 0.0105
|
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