Keramiklager aus Siliziumnitrid und Zirkonoxid

Vergleichen Sie die beiden von TFL gelieferten keramischen Lagerwerkstoffe, einschließlich Zusammensetzung, mechanischer Eigenschaften, elektrischer Isolierung und geeigneter Anwendungen.

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Zwei Werkstoffe, zwei unterschiedliche Stärken

TFL liefert Keramiklager aus Siliziumnitrid und Zirkonoxid. Wählen Sie einen Werkstoff aus, um seine Werte in der Vergleichstabelle hervorzuheben.

EMPFOHLEN

Siliziumnitrid

Geringe Dichte, elektrische Isolierfähigkeit und hohe Leistungsfähigkeit bei hohen Drehzahlen.

Zirkonoxid

Hohe Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei stahlähnlicher Dichte.

VERGLEICH AUF EINEN BLICK

Siliziumnitrid vs. Zirkonoxid

Verwenden Sie diesen Vergleich für die vorläufige Werkstoffauswahl; die Einkaufsspezifikation sollte die Werkstoffsorte und das Prüfverfahren festlegen.
Property
Si₃N₄ · Silicon Nitride
ZrO₂ · Zirconia

Dichte · g/cm³

3.27–3.29

≥ 6.0

Elastizitätsmodul · GPa

270–330

≈ 210

Vickershärte

≥ 14.2 GPa

1100–1300 kg/mm²

Biegefestigkeit · MPa

≥ 760 · 4-Punkt / 40 mm

> 950

Bruchzähigkeit

≥ 6.0 MPa·m¹ᐟ²

8.0–10.0 MPa·m¹ᐟ²

Besonders geeignet für

Hohe Drehzahlen, Motoren und elektrische Isolierung

Korrosive und flüssige Medien sowie höhere Anforderungen an die Bruchzähigkeit

Nur Vorschauwerte. Die endgültige Veröffentlichung sollte technisch freigegebene Quellen verwenden und die geltenden Prüfverfahren angeben.

Werkstoff passend zur Anwendung auswählen

Si₃N₄ · Hohe Drehzahlen

Die geringe Dichte reduziert Fliehkräfte und die Belastung der Wälzkörper.

Si₃N₄ · Motoranwendungen

Die elektrische Isolierfähigkeit ermöglicht den Einsatz von Hybridlagern in elektrischen Maschinen.

ZrO₂ · Zähigkeit

Die hohe Bruchzähigkeit eignet sich für stoßbelastete Anwendungen.

ZrO₂ · Korrosionsbeständigkeit

Eine robuste Option für Anwendungen mit Wasser, Chemikalien und regelmäßiger Nassreinigung.

Repräsentative Zusammensetzung und wichtige Eigenschaften

Beide Werkstoffe werden als von TFL gelieferte Produkte dargestellt. Die unten aufgeführten Nebenoxide und Nitride sind Sinterhilfsmittel oder Spurenbestandteile und keine eigenständigen Lagerprodukte.

Si3N4 · Siliziumnitrid

Siliziumnitrid · Si3N4 95,0 Gew.-% nominal
Sinterhilfsmittel · Y2O3 + Al2O3 + AlN 5,0 Gew.-% gesamt
Dichte 3,0–3,6 g/cm³
4-Punkt-Biegefestigkeit · 40 mm ≥ 760 MPa
Mittlere Vickershärte ≥ 14,2 GPa
Maximale Porengröße ≤ 10 μm

Repräsentative Zusammensetzung und Referenzwerte für Grade 1. Die endgültige Abnahme erfolgt gemäß vereinbarter Spezifikation und Chargenprüfzeugnis (COA).

ZrO2 · Zirkonoxid

Zirkonoxid · ZrO2 > 94 Gew.-%
Stabilisator · Y2O3 5,4 ± 0,2 Gew.-%
Dichte ≥ 6,0 g/cm³
Biegefestigkeit > 950 MPa
Bruchzähigkeit 8,0–10,0 MPa·m1/2
Elastizitätsmodul ≈ 210 GPa

Typische Lieferantendaten. Die tatsächliche Zusammensetzung und die Eigenschaften sind anhand des entsprechenden Chargenprüfzeugnisses zu bestätigen.

ZrO₂-Datenblatt herunterladen

Der Formgebungs- und Sinterprozess beeinflusst Geometrie, Porosität, Fehlstellenverteilung, Kosten und Lagerzuverlässigkeit.

Flexible Formgebung

Gängiges industrielles Verfahren

Gasdrucksintern

Stickstoffdruck begrenzt die Zersetzung und ermöglicht eine endkonturnahe Fertigung. Die Leistung hängt stark von Pulveraufbereitung, Additiven und Fehlstellenkontrolle ab.

Premiumqualität für Lageranwendungen

Verbesserte Fehlstellenkontrolle

Heißisostatisches Pressen

Isostatischer Gasdruck ermöglicht eine weitere Verdichtung und verringert die Restporosität. Das Verfahren wird häufig für hochbeanspruchte Lagerkugeln eingesetzt, bei denen Zuverlässigkeit und eine wirksame Fehlstellenkontrolle entscheidend sind.

yttriumoxidstabilisiert

Dichte, bruchzähe Keramik

Zirkonoxid-Sintern

Yttriumoxidstabilisiertes Zirkonoxid wird geformt und gesintert, um eine hohe Dichte und Umwandlungsverstärkung zu erzielen. Prozesskontrolle ist wichtig für Schwindung, Korngröße und Langzeitstabilität.

Wo keramische Lagerwerkstoffe Mehrwert bieten

EV-Fahrmotoren

Hohe Drehzahlen, geringe Masse und elektrische Isolierfähigkeit.

Industriemotoren

Schutz vor Lagerströmen und elektroerosionsbedingter Grübchenbildung.

Generatoren von Windkraftanlagen

Zuverlässigkeit für umrichtergespeiste elektrische Maschinen.

Werkzeugmaschinenspindeln

Geringe Fliehkräfte bei hohen Drehzahlen.

Medizintechnik

Präzision, geringer Verschleiß und nichtmagnetische Optionen.

Chemische Verfahrenstechnik

Werkstoffoptionen für korrosive oder anspruchsvolle Medien.

Allgemeine FAQ

Hier finden Sie kurze Antworten auf häufige Fragen zu unserer Technologie, Produktkompatibilität und zum Bestellprozess.

Siliziumnitrid wird für Wälzkörper in Hochgeschwindigkeitslagern in der Regel bevorzugt, da es eine geringe Dichte mit hoher Härte, hoher Zähigkeit und elektrischer Isolierfähigkeit verbindet. Die endgültige Auswahl hängt dennoch von Belastung, Drehzahl, Umgebung und Kosten ab.

Si₃N₄ ist leichter und besser für Hochgeschwindigkeits-Lageranwendungen geeignet. ZrO₂ weist eine höhere Dichte auf und bietet in bestimmten Umgebungsbedingungen eine hohe Zähigkeit sowie eine gute Korrosionsbeständigkeit.

Nein. Es handelt sich um typische Werte oder Referenzwerte, sofern kein Grenzwert und kein Prüfverfahren ausdrücklich angegeben sind. Die Abnahme sollte auf der vereinbarten Spezifikation und einem chargenbezogenen Prüfbericht beruhen.

Die Dokumentation kann während der Angebotserstellung je nach Werkstoffklasse, Kugelgüte, Prüfumfang und Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit vereinbart werden.

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