Керамические кольца Silicon Nitride служат изнашиваемыми сёдлами, уплотнительными поверхностями, дистанционными кольцами и дорожками качения подшипников. Большинство из них просты по контуру и чрезвычайно требовательны к двум плоским поверхностям.
Кольца Silicon Nitride применяют как дорожки качения подшипников и уплотнительные кольца там, где работа сочетает нагрузку, скорость и тепловой удар. Вязкость 6-8 MPa·m½ здесь важнее всего, поскольку дорожка, скалывающаяся под телом качения, уносит за собой всю сборку.
Silicon Nitride сочетает высокую прочность 700-900 MPa с вязкостью 6-8 MPa·m½ при плотности всего 3.2 g/cm³. Он выдерживает тепловой удар, который раскалывает большинство керамик, сопротивляется расплавам цветных металлов, а мелкое зерно позволяет получать поверхности класса подшипников.
Это один из более дорогих вариантов, и, в отличие от SiC, его теплопроводность скромная — 25-35 W/m·K, поэтому его выбирают ради механической надёжности, а не для отвода тепла.
Характеристики
| Наружный диаметр | 5-200 mm |
| Внутренний диаметр | 3-180 mm |
| Высота | 2-40 mm |
| Толщина стенки | 1-20 mm |
| Плоскостность поверхности | 0.005 mm |
| Параллельность | 0.01 mm |
| Чистота уплотнительной поверхности | Ra 0.05-0.1 µm lapped |
ХарактеристикиSilicon Nitride
| Состав | Gas-pressure sintered silicon nitride |
| Плотность | 3.20-3.25 g/cm³ |
| Твёрдость по Виккерсу | 1500-1600 HV |
| Прочность на изгиб | 700-900 MPa |
| Вязкость разрушения | 6-8 MPa·m½ |
| Максимальная рабочая температура | 1000°C (1200°C short term) |
| Теплопроводность | 25-35 W/m·K |
| Тепловое расширение (20-1000°C) | 3.2 ×10⁻⁶/K |
Обработка и допуски
Кольца вырезают из прессованной или экструдированной трубной заготовки либо прессуют по отдельности, затем обе поверхности шлифуют и доводят вместе, чтобы сохранить параллельность. Уплотнительные поверхности доводят до Ra 0.05-0.1 µm, и мы контролируем плоскостность в монохроматическом свете, а не индикатором часового типа.
Области применения
- Уплотнительные поверхности и сопряжённые кольца в насосах и мешалках
- Износостойкие кольца и дроссельные диски в арматуре клапанов
- Изолирующие дистанционные кольца в высоковольтных стопках
- Дорожки качения подшипников для коррозионной или высокотемпературной среды
- Прецизионные дистанционные кольца и прокладки в оптических и измерительных сборках
Часто задаваемые вопросы
Насколько плоской можно изготовить уплотнительную поверхность?
Доведённые уплотнительные поверхности удерживаются с плоскостностью 0.005 mm или лучше, проверяются в монохроматическом свете. Ниже примерно 0.3 световых полос результат зависит больше от метода доводки, чем от материала.
Поставляете ли вы подобранные пары уплотнений?
Да. Вращающееся кольцо и его неподвижное седло доводятся как пара, чтобы две поверхности совпадали, что сокращает приработку и снижает риск начальной утечки.