GMN軸承

　　氮化硅陶瓷材料在GMN軸承中的應用
　　軸承的應用領域日益廣泛，但在工業領域中成功應用的還是陶瓷球軸承．應用較多的為氮化硅陶瓷球軸承．它的優點是：極限轉速高、精度保持性好、啟動力矩小、
　　剛度高、干運轉性好、壽命長，非常適合于在高速、高溫以及腐蝕、輻射條件下保持高精度、長時間運轉，主要用于數控機床和高速精密機械中，如高速電主軸軸承、機床主軸軸承、牙鉆軸承、儀器儀表用軸承，計算機硬盤驅動器軸承等．此外，氮化硅陶瓷的硬度比軸承鋼高1倍，彈性模量約高1/3，在相同載荷的條件下，氮化硅陶瓷的彈性變形小，所以，使用陶瓷球軸承的機床主軸具有良好的運轉精度．
　　混合型陶瓷軸承已成功地應用于高速機床的主軸中，并已進入實用化階段，如日本牧野等公司生產的HPM型超精密車床等，主軸轉速為16 000 r/min，而美國MIKRO公司生產的HSM700高速加工中心，主軸轉速已達到42 000 r/min，切削速度提高了5～10 倍．此外，混合型陶瓷軸承還用應在電主軸、渦流分子泵等高轉速的設備中．
　　陶瓷軸承作為一種重要的機械基礎件，由于其具有金屬軸承所無法比擬的優良性能，抗高溫、超強度等在新材料世界獨領風騷。近十多年來，在國計民生的各個領域中得到了日益廣泛的應用。航空航天、航海、核工業、石油、化工、輕紡工業、機械、冶金、電力、食品、機車、地鐵、高速機床及科研國防軍事技術等領域需要在高溫、高速、深冷、易燃、易爆、強腐蝕、真空、電絕緣、無磁、干摩擦等特殊工況下工作，產品市場價格也逐漸接近實用化，達到用戶可接受的程度，陶瓷軸承大面積應用的浪潮已經涌來。
　　軸承在發動機上進行了試驗．
　　1、低密度:由于陶瓷滾動體材料密度低，離心載荷小，從而可在更高轉速下工作，而且產生熱量較少。
　　2、中等彈性模量:陶瓷滾動體的彈性模量比鋼制滾動體高，則軸承的動態剛度提高，但是彈性模量太大會因應力集中而降低軸承的承載能力。
　　3、熱膨脹系數小: 熱膨脹系數小有助于減小對溫度變化的敏感性，從而防止卡死。對混合滾子軸承，可適用的運轉速度范圍更寬。
　　4、抗壓強度高: 抗壓強度高是滾動軸承承受高接觸應力的需要（對于陶瓷材料，其強度通常是通過三點或四點彎曲試驗測得的斷裂模量決定）。
　　5、高硬度和高韌性: 這兩個特性相結合可獲得較好的表面粗糙度，而且能防止外界硬質粒子和沖擊的損傷。
　　6、良好的抗滾動接觸疲勞特性: 此性能對軸承滾動體的要求至關重要。
　　7、剝落失效形式: 如果滾動體在工作中失效，則應是疲勞剝落，該實效形式在卡死前有預兆，是一種造成危害最小的實效形式。 在一些應用條件較高的應用領域陶瓷材料還具備一些特殊性能。
　　8、耐高溫和穩定性: 在高達800℃高溫環境中能穩定保持其機械性能。
　　9、耐腐蝕: 在氧化和腐蝕環境，尤其是在反復滾動而擠掉表面油膜的接觸區應具有抗氧化和腐蝕穩定性。
　　工業用氮化硅陶瓷材料和軸承鋼的性能力
　　密度（Kg/m3） 3250 7800 楊氏模量（GPa） 310 210 抗壓強度（MPa） >3500。
　　斷裂模量（MPa） 700－1000 維氏硬度（GPa） 14－18 8 韌性（MPa· m1/2） 5－8 16－20。
　　熱膨脹系數（×10-2/°K） 3 12 熱傳導率（W/mK） 20 30 比熱（J/KgK） 800 450。
　　使用上限溫度（°K） 1050 400－600 抗熱沖擊 高 很高 滾動接觸疲勞失效形式 剝落。