Siliziumnitrid

Siliziumnitrid

Startseite Materiell Siliziumnitrid
Siliziumnitrid
Materialüberblick
Siliziumnitrid - Premium Keramikmaterial für Hochleistungslager
Siliziumnitrid (Si₃N₄) ist eine hochentwickelte technische Keramik, die für ihre hohe Festigkeit, geringe Dichte, ausgezeichnete thermische Stabilität und hervorragende Verschleißfestigkeit bekannt ist. Im Vergleich zu herkömmlichen metallischen Werkstoffen behält Siliziumnitrid seine überlegenen mechanischen Eigenschaften auch unter hohen Temperaturen, hohen Geschwindigkeiten, korrosiven Bedingungen und im Vakuum bei.
  • Eigenschaften von Siliziumnitrid (Si₃N₄)

    Siliziumnitrid (Si₃N₄) ist ein Hochleistungskeramikwerkstoff, der in technischen Anwendungen mit hohen Anforderungen an mechanische, thermische und chemische Stabilität weit verbreitet ist. Seine einzigartige Kombination von Eigenschaften macht ihn ideal für Umgebungen mit hohen Geschwindigkeiten, hohen Temperaturen und starker Korrosion, insbesondere in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Halbleiterindustrie und dem Präzisionsmaschinenbau.

  • 01
    Mechanische Eigenschaften

    Hohe Festigkeit: Ausgezeichnete Biegefestigkeit, die auch bei 1200 °C erhalten bleibt. Bruchzähigkeit: Die Bruchzähigkeit liegt zwischen 6 und 10 MPa·m¹/², wodurch das Material der Rissausbreitung unter mechanischer Belastung widersteht.

  • 02
    Thermische Eigenschaften

    Hohe Temperaturwechselbeständigkeit: Siliziumnitrid hält dank seines niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (~3×10⁻⁶ /K) schnellen Temperaturänderungen stand. Hohe Temperaturstabilität: Es behält seine mechanische Integrität bis zu Temperaturen von 1400 °C an Luft und eignet sich daher für Turbinen und Triebwerkskomponenten.

  • 03
    Chemische Eigenschaften

    Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit: Si₃N₄ ist äußerst beständig gegen Oxidation, Säuren, Laugen und die meisten geschmolzenen Metalle und bietet somit langfristige Haltbarkeit in aggressiven chemischen Umgebungen. Geringe Reaktivität: Die nichtmetallische Natur gewährleistet minimale Wechselwirkungen mit Schmierstoffen, Kraftstoffen oder reaktiven Gasen – ein entscheidender Faktor für Präzisionsinstrumente und Lager.

  • 04
    Elektrische Eigenschaften

    Isoliermaterial: Siliziumnitrid ist ein hervorragender elektrischer Isolator mit einer Durchschlagsfestigkeit von ca. 12–15 kV/mm. Geringe dielektrische Verluste: Gewährleistet Stabilität über einen weiten Frequenz- und Temperaturbereich und ist daher vorteilhaft für elektronische und Halbleiterbauelemente.

  • 05
    Tribologische Eigenschaften

    Niedriger Reibungskoeffizient: In Kombination mit bestimmten Werkstoffen (z. B. Stahl) ist die geringe Reibung ideal für Lager. Verschleißfestigkeit: Hervorragend, verlängert die Lebensdauer deutlich bei hohen Drehzahlen und in Umgebungen mit starker Verschmutzung.

Vorteile
Vorteile von Siliziumnitrid
in Keramiklagern
Aufgrund der oben genannten Eigenschaften, Siliziumnitrid zeigt folgende Vorteile in Keramiklagern
01
Niedrige Dichte (ungefähr 3,2 g/cm³)

Es beträgt nur 40 % des Wertes von Stahllagern (ca. 7,8 g/cm³), was die Zentrifugalkraft bei hohen Drehzahlen stark reduziert und somit die Kontaktspannung zwischen den Wälzkörpern und der Laufbahn verringert. Dadurch eignet es sich besonders für Spindelanwendungen mit extrem hohen Drehzahlen.

02
Hohe Härte (HV10≥1500)

Seine Härte ist wesentlich höher als die von Wälzlagerstahl, und es weist eine extrem hohe Verschleißfestigkeit und Beständigkeit gegen plastische Verformung auf, was die Lebensdauer von Lagern unter abrasivem Verschleiß oder hohen Belastungen erheblich verlängert.

03
Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit

Siliziumnitrid ist eine kovalente Verbindung, die auch in stark korrosiven Umgebungen (wie z. B. in Chemiepumpen, in maritimen Umgebungen und bei der Reinigung und Desinfektion von Medizinprodukten) stabil eingesetzt werden kann, während Stahl teure Oberflächenbehandlungen erfordert oder der Gefahr von Korrosionsversagen ausgesetzt ist.

04
Gute Selbstschmiereigenschaften

Bei mangelhafter Schmierung oder kurzzeitigem Ölmangel weist Siliziumnitrid einen niedrigen Reibungskoeffizienten mit metallischen Reibungspaaren auf und ist weniger anfällig für adhäsiven Verschleiß, wodurch plötzliche Ausfälle aufgrund von Schmierstörungen reduziert werden.

05
Hoher Elastizitätsmodul (ca. 310 GPa)

Höher als Stahl (ca. 210 GPa), was eine höhere Steifigkeit bedeutet. Geringere Verformung unter Last trägt zur Aufrechterhaltung hoher Präzision und Systemsteifigkeit bei, was für Anwendungen wie Werkzeugmaschinenspindeln entscheidend ist.

06
Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient (ungefähr 3,2 × 10⁻⁶/℃)

Approximately 1/4 the size of steel, the bearing exhibits minimal dimensional change during temperature rise, and the clearance between it and the steel bearing housing or shaft is controllable, maintaining stability of preload and clearance in a wide temperature range.

07
Nichtmagnetisch

Da es von Magnetfeldern völlig unbeeinflusst ist, eignet es sich für Anwendungen wie Präzisionsinstrumente, Magnetresonanztomographen und Halbleiterfertigungsanlagen, bei denen magnetische Störungen vermieden werden müssen.

08
Elektrische Isolierung

Es kann den Stromfluss effektiv unterbrechen und Schäden durch elektrolytische Korrosion verhindern, die durch den Wellenstrom im Lager entstehen. Dies ist ein häufiges Problem bei Geräten, die von Motoren mit variabler Frequenz angetrieben werden.

Lagertypen
Siliziumnitrid Keramische Lagertypen
Eigenschaften unseres Produkts
Eigenschaften unseres Produkts
Warum Shibo wählen Siliziumnitrid Lager
  • Hochreines Material

    Hergestellt aus Premium ZrO ₂ Pulver

  • Fortgeschrittene Sintertechnologie

    Gewährleistet glatte Oberflächenverbindung und Dimensionsgenauigkeit

  • Strenge Qualitätskontrolle

    Garantiert zuverlässige Leistung und lange Lebensdauer

  • Kundenspezifische Lösungen verfügbar

    Lager, die spezifischen industriellen Bedürfnissen gerecht werden

Engagierte Kundenteams und Agile Services
Unsere weltweite Präsenz gewährleistet die rechtzeitige, kosteneffiziente und Compliance-Einhaltung, die erforderlich ist, um sicherzustellen, dass Ihre Produktionszeiten eingehalten werden.
Laden Sie das neueste Produkthandbuch herunter
Anfordern Sie ein Angebot
Vollständige Kontrolle über Produkte ermöglicht es uns, sicherzustellen, dass unsere Kunden die besten Preise und Service erhalten.
Jetzt einreichen
Was suchst du?
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Siliziumnitridlager?

Siliziumnitrid-Lager (Si₃N₄) sind Keramiklager aus Siliziumnitrid, einem Hochleistungskeramikwerkstoff. Im Gegensatz zu herkömmlichen Stahllagern sind Siliziumnitrid-Lager leichter, härter und äußerst hitze- und korrosionsbeständig. Dadurch eignen sie sich ideal für anspruchsvolle Anwendungen in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Halbleiterindustrie und dem Hochgeschwindigkeitsmaschinenbau.

Können Siliziumnitridlager in aggressiven chemischen Umgebungen eingesetzt werden?

Absolut. Siliziumnitrid ist äußerst beständig gegen Säuren, Laugen und die meisten Chemikalien. Es eignet sich ideal für die chemische Industrie, die Halbleiterindustrie und die Lebensmittelindustrie, wo Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung ist.

Können Siliziumnitridlager alle Stahllager ersetzen?

Nicht immer. Zwar eignen sie sich hervorragend für Hochgeschwindigkeits-, Hochtemperatur- und korrosionsbeständige Umgebungen, aber möglicherweise nicht für Anwendungen mit extrem hohen Stoß- oder Schlagbelastungen, bei denen die Zähigkeit von Stahllagern von Vorteil ist.

Sind Siliziumnitridlager für Hochgeschwindigkeitsanwendungen geeignet?

Ja. Siliziumnitridlager eignen sich aufgrund ihrer geringen Dichte, niedrigen Reibung und ausgezeichneten Hitzebeständigkeit hervorragend für Hochgeschwindigkeitsanwendungen. Sie erzeugen weniger Zentrifugalkraft, weniger Wärme und können höhere Drehzahlen als Stahllager gleicher Größe aushalten.

Sind Siliziumnitridlager teurer als Stahllager?

Ja, die Anschaffungskosten sind aufgrund fortschrittlicher Fertigungsprozesse höher. Ihre längere Lebensdauer, höhere Leistungsfähigkeit und der geringere Wartungsaufwand machen sie jedoch langfristig oft kostengünstiger.

Wie wartet man Siliziumnitridlager?

Regelmäßige Überprüfung auf Verunreinigungen oder Fehlausrichtung. Bei Bedarf geeignete Schmierung verwenden. Übermäßige Stoßbelastungen und unsachgemäße Montage vermeiden. Sicherstellen, dass Gehäuse und Wellen mit Keramikwerkstoffen kompatibel sind.

Kontaktieren Sie uns!
Wir antworten Ihnen innerhalb von 24 Stunden
Jetzt einreichen
Kontaktieren Sie uns!