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全陶瓷轴承技术资料

稀土陶瓷材料性能表 :



性能

单位
符号

碳化硼
B4C

氧化铝
99Al2O3

增韧氧化铝
ZTA-20%

氧化锆
ZrO2

氮化硅
Si3N4

碳化硅
SiC

密度

g/cm3

2.4~2.51

3.7~3.99

5.5

6.0

3.2

3.2

硬度 HV

Kg/mm

2700~3200

2300~2700

1470~1500

1300~1500

1700 ~2700

2350~2450

抗弯强度

MPa

350~400

300~400

700

1000~1500

900

450~800

抗压强度

MPa

1800~2500

2800~3500

2000

2000

3500

2250~3000

断裂韧性

Mpa?m-3/2

6.0

2~4

5~6

11.0

7.0

4~5

韦伯模数

GPa


> 7

> 10

> 15

> 15

> 6

弹性模数

GPa


407

260

210

320

410

泊松比



0.2

0.23

0.30

0.26

0.16

热涨系数

×10-6/℃

4.5

6.5~8.6

9.4

10.5

3.2

4.3

热冲击性

ΔT℃


200

470

250

500

350

电阻

Ω/cm2

0.3 ~ 0.8

>1014~1016

>1010

>1010

> 1014

100 ~2



氧化锆全陶瓷轴承的耐腐蚀性 :


密度

分子式

含量%

温度

耐蚀性

醋酸

CH3COOH

80

沸腾

优秀

醋酸/醋酸酐

CH3COOH + CH3CO

50/80

沸腾

优秀

水 + 氯化钠

H2O +NaCl


沸腾

优秀

碳酸

H2CO3


沸腾

优秀

Cu


1400℃

优秀

食物酸



沸腾

优秀

果汁



沸腾

优秀

盐酸

HCl 良好

35

25℃

良好

盐酸+氧化铁

HCl + FaCl2


沸腾

良好

氢氟酸

HF


25℃

不推荐

硝酸

HNO3

83

25℃

良好

硝酸 + 盐酸

HNO3 + HCl

80 + 20

沸腾

良好

磷酸

H3PO4

85

25℃

优秀

氢氧化钾

KOH


25℃

优秀

碳酸钠 + 硫酸

Na2CO3 + H2SO3

18/20

925℃

优秀

氢氧化钠

NaOH

50

沸腾

优秀

硫酸

H2SO4

20

25℃

优秀

硫酸

H2SO4

98

50℃

良好

Al

100

700℃

优秀

Zn

100

500℃

良好


高性能陶瓷轴承说明:


成果简介: 在高速、高温、低温、大温差、真空、要求绝缘、不导磁等恶劣工作环境下,高性能陶瓷轴承是替代目前使用的全钢轴承的理想轴承,具有适应转速范围宽、高速远转发热小、性能稳定、寿命长、耐腐蚀、不怕污染、抗磨损、耐瞬时缺油润滑能力和可靠性高等优异性能指标,陶瓷轴承可广泛应用在机械、化工、电视、真空、低温工程、航天、航空等领域、发展前景广阔。该项目是针对国防工业中恶劣环境用的高速、重载、低温、无润滑工况开发的,技术含量很高,是新材料、新工艺、新结构的完美结合,其工作温度在-200℃至+800℃以内,载菏高达3000Mpa以内,dn值接近180万mm。r/min以内,将其转化为民用技术,可广泛应用于民品高速机床、低温工程、高温工程、化工等行业,经过适当开发,使用领域可以完全覆盖现在的精密、中速以上全钢轴承的所有应用领域,性能价格比远远优于全钢轴承,寿命可比现在使用的轴承错提高3倍以上,节省大量的停机检修时间,废品率降低、库存轴承备件减少等;此外,由于技术含量高,不可能仿冒,投资回收风险小。


主要技术指标:超精密陶瓷球:热压氮化硅陶瓷球、Sialon陶瓷球,直径Φ4~Φ25.4mm,精度等级G5或G3;高性能陶瓷球轴承:角接触陶瓷轴承、深沟球陶瓷轴承和无保持架高温陶瓷轴承,P2,P4,P5级。
成果应用情况: 应用领域:超精密陶瓷球可广泛应用于高性能轴承、高性能球阀;陶瓷轴承可用于高速机械、轻工、仪器仪表、汽车、及航空航天等领域。


轴承常用材料性能对照表:


性能

单位

GCr15

9Cr18

Si3N4

ZrO2

密度

g/cm3

7.8

7.9

3.2

6.0

热膨胀α

10-6/℃

11

17

3.2

10.5

弹性模量E

GPa

208

200

320

210

泊松比μ


0.3

0.3

0.26

0.3

硬度HV


800

700

1700

1300

抗弯强度δ弯

Mpa

2400

2600

900

1000

抗压强度δ压

MPa



2000

3500

韧性Kc

Nm/cm2

20

25

7.0

11.0

热导率λ

W/mk

30-40

15

3.5

2.5

比电阻Ω

mm2/m

1

0.75

1018

1015

比热

J/KgK

450

450

800

400

使用温度

.℃

120

150

1000

800

耐腐蚀


应力循环次数(50%破坏机率)


10*106

10*106

50*106

50*106

流动接触疲劳失效形式


剥落

剥落

剥落

剥落/断裂

磁性


尺寸稳定性


绝缘性


不绝缘

不绝缘



稀土陶瓷材料性能表:


性能 单位碳化硼氧化铝增韧氧化铝氧化锆氮化硅碳化硅
符号B4C99Al2O3ZTA-20%ZrO2Si3N4SiC
密度g/cm32.4~2.513.7~3.995.563.23.2
硬度 HVKg/mm2700~32002300~27001470~15001300~15001700 ~27002350~2450
抗弯强度MPa350~400300~4007001000~1500900450~800
抗压强度MPa1800~25002800~35002000200035002250~3000
断裂韧性Mpa?m-3/262~45~61174~5
韦伯模数GPa
> 7> 10> 15> 15> 6
弹性模数GPa
407260210320410
泊松比

0.20.230.30.260.16
热涨系数×10-6/℃4.56.5~8.69.410.53.24.3
热冲击性ΔT℃
200470250500350
电阻Ω/cm20.3 ~ 0.8>1014~1016>1010>1010> 1014100 ~2

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