新材料故事 | 氮化硅陶瓷球:科技创新让这颗“明珠”更加璀璨耀眼

2022-10-21


当材料醒来的那一刻,它将成为你生活中的一段感受。看、听、触摸......置身其中,材料无处不在。中国建材集团的能工巧匠们,实验、坚守、创新,锲而不舍,只为成就材料背后的可能,开发材料蕴含的宝藏。我们始终心怀“国之大者”,打造“国之大材”,服务国防建设、服务国家重大工程、服务国民经济主战场、服务人民美好生活......

《新材料故事》,将用通俗易懂的话语,让大家更好认识身边无处不在的新材料,为大家讲述我们与社会发展、人类生活齐步走的故事。

氮化硅陶瓷球的创新与应用

随着社会进步和科学技术的高速发展,轴承的使用环境和条件越来越多样化,对轴承的结构、材质和性能的要求也越来越高,应用材料科学不断突破和创新,氮化硅陶瓷球轴承应运而生。

说到这里,很多人就有疑问了:陶瓷这又脆又易碎的东西怎么能用于轴承呢?一般不都是金属钢质的吗?其实,氮化硅陶瓷是一种人工合成的高纯度氮化硅粉体经过高温高压制备的新型先进陶瓷材料,重量为钢的三分之一,硬度仅次于金刚石,与其他材料相比,具有低密度、高强度、耐高温、耐腐蚀、长寿命、自润滑、高硬高韧、无磁绝缘等众多优异性能,是目前综合性能最好的结构陶瓷,被誉为“全能陶瓷”“黑色陶瓷钢”“先进陶瓷材料皇冠上的明珠”。

航空、航天、航海、核工业、石油化工、医疗器械、轻纺工业、冶金、电力、食品、交通、高速机床等领域需要在高温、高速、深冷、易燃、易爆、强腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦等特殊工况下工作,氮化硅陶瓷这种材料既可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷的工作环境,又具有轴承材料所要求的全部重要特性,因此,氮化硅陶瓷虽然在陶瓷中不是最硬的,韧性也不是最高的,但它具有的机械物理综合特性被认为是最佳的。如今,将这类先进陶瓷材料应用于轴承制造,已成为世界高新技术开发与应用的热点和机械工业材料技术革命的标志。

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发展历程

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20世纪60年代初期

美国等欧美国家就开始研究陶瓷材料在滚动轴承中的应用。

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20世纪80年代

日本开始了此类项目的研究。

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1978年

山东工陶院成立氮化硅项目组。

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1980年

无压烧结氮化硅研制成功。

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1984年

成立氮化硅研究室。

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1996年

建成国内首条年产80万粒氮化硅陶瓷轴承球中试生产线。

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2008年

在北京建成年产12吨氮化硅陶瓷轴承球生产线。

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2011年

在山东成立中材高新氮化物陶瓷有限公司。

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2014年

国家工业陶瓷工程技术中心氮化硅陶瓷轴承球生产示范线贯通。

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2017年9月

年产100吨高性能氮化硅陶瓷生产线开工建设。

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