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- 陶瓷輥
關鍵特性：密度：3.6-3.9 g/cm³
硬度（維氏硬度）：15-20 GPa（~1500-2000 HV）
抗彎強度：300-550 MPa（96%-99%等級的典型值）
抗壓強度：2000-3000MPa
熱導率：20-30W/(m·K)(高純度)
熱膨脹係數：6.5-8.0 x 10⁻⁶/K(25-800°C)
最高使用溫度：最高1600°C（長期），1750°C（短期）
介電強度：~10-17kV/mm
體積電阻率：25℃時>10¹⁴Ω·cm
Von allen technischen Keramiken ist Si3N4 nach
heutigem Stand der beste Werkstoff für Wälzkörper und Lagerringe. Vor
allem sein geringes Gewicht macht ihn zu einem idealen Werkstoff für
drehzahlbeanspruchte Wälzlager. Die geringe Wärmedehnung ist günstig für
Keramikwälzkörper, bei Erwärmung verringert sich die Lagerluft nicht so
stark wie bei Stahlkugeln, ein Plus an Sicherheit. Bei größeren
Temperaturdifferenzen kann aber die Anbindung an metallene Umbauteile zu
Passungproblemen führen. Hier ist ZrO2 eine montage- und anwendungsfreundliche Alternative zu Si3N4.
In CEROBEAR Hybrid- und Keramikwälzlagern wird fast ausschließlich Siliciumnitrid (Si3N4) eingesetzt. Seltener kommt Zirkonoxid (ZrO2) als Ringwerkstoff in Kombination mit Kugeln aus Si3N4
zum Einsatz. Härte, Druckfestigkeit, Verschleißbeständigkeit und
Korrosionsbeständigkeit sind deutlich höher als bei Wälzlagerstahl. Ein
hoher E-Modul vermindert die Verformung unter Belastung, ein Lager mit
Keramikkugeln ist steifer als ein Stahllager. Zudem bildet sich eine
kleinere Kontaktfläche (Hertzsche Kontaktellipse) aus, weniger
Reibverluste sind die Folge. Allerdings führt eine kleinere
Kontaktfläche zu einer höheren Hertzschen Pressung, diese Belastung ist
für Keramik aber nicht problematisch.
Anwendungsgebiete: Chemische Industrie, Halbleiterindustrie, Lebensmittelindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Motorsport, Werkzeugmaschinenbau und Segelsport
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