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讓氮化硅陶瓷這顆“明珠”更加璀璨耀眼

發(fā)布時間：

2022-08-12

來源：

隨著社會進步和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，軸承的使用環(huán)境和條件越來越多樣化，對軸承的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和性能的要求也越來越高。隨著應(yīng)用材料科學(xué)的不斷突破和創(chuàng)新，氮化硅陶瓷球軸承應(yīng)運而生。

　　說到這里，很多人就有疑問了：陶瓷這又脆又易碎的東西怎么能用于軸承呢?一般不都是金屬鋼質(zhì)的嗎?其實，氮化硅陶瓷是一種人工合成的高純度氮化硅粉體經(jīng)過高溫高壓制備的新型先進陶瓷材料，重量為鋼的三分之一，硬度僅次于金剛石，與其他材料相比，具有低密度、高強度、耐高溫、耐腐蝕、長壽命、自潤滑、高硬高韌、無磁絕緣等眾多優(yōu)異性能，是目前綜合性能最好的結(jié)構(gòu)陶瓷，被譽為“全能陶瓷”“黑色陶瓷鋼”“先進陶瓷材料皇冠上的明珠”。

　　航空、航天、航海、核工業(yè)、石油化工、醫(yī)療器械、輕紡工業(yè)、冶金、電力、食品、交通、高速機床等領(lǐng)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，氮化硅陶瓷這種材料既可以承受金屬材料和高分子材料難以勝任的嚴酷的工作環(huán)境，又具有軸承材料所要求的全部重要特性，因此，氮化硅陶瓷雖然在陶瓷中不是最硬的，韌性也不是最高的，但它具有的機械物理綜合特性被認為是最佳的。如今，將這類先進陶瓷材料應(yīng)用于軸承制造，已成為世界高新技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的熱點，成為機械工業(yè)材料技術(shù)革命的標志。

發(fā)展歷程

　　20世紀60年代初期

　　以美國為中心的歐美國家就開始研究陶瓷材料在滾動軸承中的應(yīng)用。

　　20世紀80年代

　　日本開始了此類項目的研究。

　　1978年

　　山東工陶院成立氮化硅項目組。

　　1980年

　　無壓燒結(jié)氮化硅研制成功。

　　1984年

　　成立氮化硅研究室。

　　1996年

　　建成國內(nèi)首條年產(chǎn)80萬粒氮化硅陶瓷軸承球中試生產(chǎn)線。

　　2008年

　　在北京建成年產(chǎn)12噸氮化硅陶瓷軸承球生產(chǎn)線。

　　2011年

　　在山東成立中材高新氮化物陶瓷有限公司。

　　2014年

　　國家工業(yè)陶瓷工程技術(shù)中心氮化硅陶瓷軸承球生產(chǎn)示范線貫通。

　　2017年9月

　　年產(chǎn)100噸高性能氮化硅陶瓷生產(chǎn)線開工建設(shè)。

這一條條履歷看似輕描淡寫，卻背負著我國太多科研工作者嘔心瀝血、執(zhí)著不息的奮斗。

研發(fā)攻關(guān)

長期以來，應(yīng)用在高速機床主軸軸承、機器人軸承、新能源汽車軸承、航空航天發(fā)動機軸承及風(fēng)力發(fā)電機絕緣軸承等領(lǐng)域的高端氮化硅陶瓷軸承球的市場一直被國外占據(jù)。依托深厚的歷史底蘊，氮化物公司投入大量的人力、物力、財力，2015年成功突破國外的技術(shù)封鎖，實現(xiàn)高性能氮化硅陶瓷材料中試生產(chǎn)線的貫通，并于當年將熱等靜壓（HIP）氮化硅軸承球推向市場，性能達到國際標準Ⅰ級材料水平。自2017年100噸高性能氮化硅陶瓷生產(chǎn)線開工建設(shè)以來，氮化物公司已量產(chǎn)出規(guī)格從φ0.8mm到φ101.6mm不等、精度等級G3、G5、G10、G20不等的陶瓷球。

產(chǎn)品應(yīng)用

近幾年，隨著年產(chǎn)100噸高性能氮化硅陶瓷生產(chǎn)線建成達產(chǎn)，中材高新氮化硅陶瓷材料得到快速發(fā)展，已成為國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先，產(chǎn)能大的氮化硅陶瓷研發(fā)和制造企業(yè)。研制的G3級氮化硅陶瓷軸承球已應(yīng)用于航空發(fā)動機等領(lǐng)域，實現(xiàn)進口替代。全球位居前4、從事風(fēng)力發(fā)電氮化硅陶瓷絕緣軸承的制造企業(yè)，其中3家均已成為氮化物公司的客戶。切入新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈，與全球軸承科技與制造頭部企業(yè)合作，成功開發(fā)新能源汽車用氮化硅陶瓷軸承并實現(xiàn)批量供貨。合作研發(fā)的新能源汽車功率器件用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板產(chǎn)品，均展示出未來巨大的市場需求。

氮化物公司將秉持“材料創(chuàng)造美好世界”的使命，堅持專業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化、國際化，以科技培育新動能，以新動能推動新發(fā)展，以新發(fā)展創(chuàng)造新輝煌，力爭打造成為最具行業(yè)影響力的龍頭產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)和推動高端氮化硅陶瓷軸承、高導(dǎo)熱氮化硅基片在高端裝備、新能源汽車、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展，讓氮化硅陶瓷這顆“黑色明珠”將更加璀璨耀眼！