Silisium nitrid keramiklaşıq rulmanlar yüksək istilik və mexaniki gərginlik şəraitində belə təxminən 0,05-dən 0,15-ə qədər olan çox aşağı sürtünmə əmsalını saxlayır. Bu rulmanlar 20.000 dövr/dəqiqədən yuxarı sürətlərdə işlədikdə polad rulmanlardan təxminən 40 ilə 60 faiz daha üstün performans göstərir. Silisium və azot atomları arasındakı xüsusi kimyəvi rabitə istilik genişlənməsindən qaynaqlanan aşınmanı mane etməyə kömək edir və bu səbəbdən bu rulmanlar 800 dərəcə Selsidən yuxarı temperaturlarda belə parçalanmadan davamlı olaraq işləyə bilir. Bu sabitliyə görə də dəqiqlikli mili (spindl) tətbiqlərində bu rulmanlardan istifadə edən maşınlar 12 ilə 18 faiz daha az enerji istehlak edir. Bundan əlavə, yük anidən dəyişdikdə mikro birləşmə (mikro welding) riski yoxdur. Bu hadisənin qarşısı materialın öz-özünə yağlanması və digər səthlərlə minimal reaksiya verməsi sayəsində alınır ki, bu da onu etibarlılığın ən vacib olduğu tələb olunan sənaye mühitləri üçün ideal hala gətirir.
Maşınlar 250.000 RPM-dən tez fırlananda adi metal yastıqlardakı yağ filmində maraqlı bir hadisə baş verir. Mərkəzdənqaçma qüvvəsi bu filmlərə birbaşa təsir edərək metalların bir-birinə sürtünməsinə səbəb olur və bu da bütün detalların sürətlə aşınmasına gətirib çıxarır. Belə hallarda silisium nitrid keramikası həqiqətən üstünlük əldə edir, çünki onun üç əsas üstünlüyü var. Birincisi, bu materialın səthi yağlayıcıları adi poladdan təxminən üç dəfə yaxşı cəlb edir. İkincisi, bu materiallar istiliyə daha yaxşı dözümlüdür və temperatur 120 dərəcə Selsiyi keçsə belə yağların parçalanmasının qarşısını alır. Üçüncüsü, elastik modulu təxminən 50% yüksək olduğu üçün poladdan xeyli daha bərkdir və buna görə də yastıq yolunda gərginlik altında deformasiya meydana gəlmir. Bütövlükdə bu xüsusiyyətlər 0,1 mikrometr qalınlığında ola bilən fövqəladə nazik bir yağlayıcı film saxlamağa imkan verir. Yüksək sürətli emal mərkəzlərini idarə edənlər üçün bu, yastıqların təmirə ehtiyac qalmadan demək olar ki, 18.000 saat ərzində davamlı işləyə biləcəyi deməkdir. Bu, oxşar şəraitdə adi polad yastıqların işlədiyi müddətdən təxminən üç dəfə çoxdur.
Silisium nitriddən hazırlanan keramiklaşdırılmış yataqlar bir neçə əsas xassəni eyni vaxtda birləşdirdiyi üçün fövqəladə aşınma müqaviməti təmin edir. Bunlara HV 1500-dən yuxarı yüksək sərtlik, təxminən 6 ilə 7 MPa m kvadrat kök aralığında olan çatlamaya davamlılıq və hətta temperaturun 1000 dərəcə Selsiyə çatdığı hallarda belə oksidləşməyə qarşı möhkəm müqavimət daxildir. Sərtlik səthi zədələnmə və sürtünmədən qoruyur, çatlamaya davamlılıq isə təkrarlanan yüklərin və ya anidən gələn təsirlərin nəticəsi olaraq yaranan çatların yayılmasının qarşısını alır. Oksidləşməyə davamlılıq isti və kimyəvi maddələrin təsiri altında olan ağır şəraitdə səth strukturunun qorunmasını təmin edir. Bu birləşmə onları kimyəvi emal avadanlıqlarında və sənaye sobalarında kimi ənənəvi metal yataqların tez xarabaladığı yerlərdə xüsusilə səmərəli işləməyə imkan verir. Həyati testlər göstərir ki, bu keramik yataqlar standart polad analoqlarından təxminən 60 faiz daha az aşınır ki, bu da texniki baxım intervallarının uzanmasına və istehsal prosesində planlaşdırılmamış dayanmaların sayının azalmasına səbəb olur.
Si3N4 keramiklaşıdırıcılar ənənəvi variantlara nisbətən başlanğıcda daha bahalı ola bilər, lakin dəqiqlik fırlananlarında və verici mühərrik tətbiqlərində üç dəfə uzun xidmət edir ki, bu da zamanla real xərclərin azalmasına səbəb olur. Bu keramikaları fərqləndirən nədir? Onlar çox sərt, gərginlik altında çatlamaya davamlı və müasir maşın alətlərində gördüyümüz yüksək RPM-də fırlanarkən poladdan daha yaxşı istilikə davamlıdır. Bu birləşmə metal laqerlərin adətən planlaşdırılmadan əvvəl aylarca işləməsini dayandırır. Təmir komandaları daha az pozulma və daha nadir əvəzetmə haqqında bildirir ki, bu da istehsal dövrləri üzrə əhəmiyyətli xərclərin azalmasına səbəb olur.
Standart beş illik avadanlıq istismar müddəti ərzində müəssisələr ümumi mülkiyyət xərclərində 55–70% azalmaya nail olur — bu da Si₃N₄-ü etibarlılığa, dayanıqlığa və sərfəli təmir büdcəsinə üstünlük verən istehsalat üçün strateji investisiya edir.
Silisium nitrid (Si3N4) materialından hazırlanmış keramiklaşırlar reaktiv mühərrik köməkçi sistemləri və raket yanacağı nasosları kimi kosmik aviasiya texnikasında tətbiq olunur. Bu laşırlar ənənəvi polad laşırların soyuq qaynaşma problemləri səbəbindən işləmədiyi vakuum şəraitində dəqiqədə 250 mindən çox fırlanma sürətinə dözə bilir. Onların metal olmaması o deməkdir ki, metallar arası yapışma problemi yoxdur. Bundan əlavə, bu materiallar 1200 dərəcə Selsidən yuxarı olan yüksək temperaturda belə formasını saxlayır və bu da işin hamar getməsini təmin edir. Polad analoqlarından təxminən 40% yüngül olması komponentlərə təsir edən mərkəzdənqaçma qüvvəsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Bu isə komponentlərin deformasiyasını maneə törədir və kosmosda və ya yüksək hündürlükdə keçirilən əməliyyatlarda uğurla yerinə yetirilməsi üçün vacib olan rotor davranışının saxlanılmasına kömək edir.
Maqnit rezonans görüntülənməsi (MRI) və kompüterli tomografiya (CT) maşınlarında istifadə olunan silisium nitriddən (Si3N4) olan yastıqlar, materialın sabit xüsusiyyətləri və 0,05 mikrometrdən az pürüzgüzlüyə malik son dərəcə hamar səthləri sayəsində vibrasiyadan yaranan təsvir distorsiyasını azaldır. Bu yastıqlar ənənəvi metal analoqlarına nisbətən daha hamar və sakit fırlanır. Başqa bir böyük üstünlük? Onlar elektrik izolyatorudur, buna görə də narahat edici vorteqon cərəyanlarının maqnit sahələrini pozmasını maneə törədir. Bundan əlavə, bu izolyasiya elektrikli avtomobil mühərriklərini səyyar cərəyanlardan yaranan elektrolit korroziyasından qoruyur. Belə yastıqlardan istifadə olunduqda, komponentlərin ömrü təxminən üç dəfə artır. Elektromaqnit girişmə də bastırılır və yüksək keyfiyyətli elektrikli avtomobil sürüş sistemlərindən gələn səs kəskin şəkildə azalır. Bu o deməkdir ki, tibbi diaqnostika daha dəqiq nəticə verir və sərnişinlər heç bir güc itkisi olmadan daha sakit yol gedirlər.
EN
