Bantalan seramik silikon nitrida mengekalkan geseran yang sangat rendah pada sekitar 0.05 hingga 0.15 pekali walaupun dikenakan haba dan tekanan mekanikal yang tinggi. Bantalan ini mengatasi bantalan keluli sebanyak kira-kira 40 hingga 60 peratus apabila mencapai kelajuan melebihi 20,000 RPM. Ikatan istimewa antara atom silikon dan nitrogen membantu menentang haus akibat pengembangan haba, membolehkan bantalan ini terus beroperasi dengan lancar melebihi 800 darjah Celsius tanpa rosak. Disebabkan kestabilan ini, mesin yang menggunakan bantalan ini benar-benar menggunakan tenaga 12 hingga 18 peratus kurang dalam aplikasi spindel presisi. Tambahan pula, tiada risiko berlakunya mikro pengelasan apabila beban berubah secara tiba-tiba. Ini berlaku kerana bahan tersebut secara semula jadi melincirkan dirinya sendiri dan tidak banyak bertindak balas dengan permukaan lain, menjadikannya ideal untuk persekitaran perindustrian yang mencabar di mana kebolehpercayaan adalah yang paling penting.
Apabila mesin berputar lebih laju daripada 250,000 RPM, satu perkara menarik berlaku kepada filem minyak dalam galas logam biasa. Daya sentrifugal akan memusnahkan filem tersebut, menyebabkan sentuhan logam secara langsung yang menghauskan semua komponen dengan cepat. Di sinilah seramik silikon nitrida benar-benar unggul kerana ia mempunyai tiga kelebihan utama yang saling melengkapi. Pertama, permukaannya sebenarnya menarik pelincir kira-kira tiga kali ganda lebih baik berbanding keluli biasa. Kedua, bahan ini mengendalikan haba dengan jauh lebih baik, mencegah minyak daripada terurai walaupun suhu melebihi 120 darjah Celsius. Dan ketiga, bahan ini jauh lebih tegar daripada keluli dengan modulus keanjalan kira-kira 50% lebih tinggi, sehingga alur galas tidak terdeformasi di bawah tekanan. Kesemua sifat ini digabungkan dapat mengekalkan filem pelincir yang sangat nipis, kadangkala setebal 0.1 mikrometer sahaja. Bagi mereka yang mengendalikan pusat pemesinan berkelajuan tinggi, ini bermakna aci boleh beroperasi secara berterusan selama hampir 18,000 jam sebelum memerlukan penyelenggaraan. Iaitu kira-kira tiga kali lebih lama berbanding galas keluli konvensional dalam keadaan yang sama.
Galas seramik silikon nitrida menawarkan rintangan haus yang luar biasa kerana menggabungkan beberapa sifat utama secara serentak. Ini termasuk tahap kekerasan yang mengagumkan melebihi HV 1500, ketahanan retak yang baik sekitar 6 hingga 7 MPa m punca kuasa dua, serta keupayaan luar biasa untuk menahan pengoksidaan walaupun suhu mencapai sehingga 1000 darjah Celsius. Kekerasan membantu mencegah penghausan dan kerosakan permukaan manakala ketahanan retak menghalang perembesan retak semasa tekanan berulang atau impak mendadak. Rintangan pengoksidaan mengekalkan integriti permukaan dalam keadaan mencabar di mana haba dan bahan kimia wujud. Gabungan ini menjadikannya berfungsi dengan sangat baik dalam peralatan pemprosesan kimia dan relau industri di mana galas logam konvensional tidak dapat bertahan lama sebelum mengalami kegagalan. Pengujian dunia sebenar menunjukkan galas seramik ini mengalami kira-kira 60 peratus kurang haus berbanding alternatif keluli piawai, yang bermaksud tempoh lebih panjang antara pemeriksaan penyelenggaraan dan kurangnya penutupan tidak dijangka dalam operasi pembuatan.
Galas seramik Si3N4 mungkin datang dengan harga yang lebih tinggi berbanding pilihan konvensional, tetapi ia tahan tiga kali ganda lebih lama dalam aplikasi galas presisi dan pemacu makanan, yang bermakna penjimatan sebenar dari masa ke masa. Apa yang menjadikan seramik ini menonjol? Ia sangat keras, rintang retak di bawah tekanan, dan mengendalikan haba jauh lebih baik daripada keluli apabila berputar pada kelajuan RPM tinggi seperti yang dilihat dalam jentera moden. Kombinasi ini secara asasnya mengelakkan kerosakan dan haus yang biasanya merosakkan galas logam beberapa bulan lebih awal daripada jadual. Pasukan penyelenggaraan melaporkan kurang gangguan dan penggantian yang kurang kerap, sesuatu yang memberi impak besar dalam pengurangan kos sepanjang kitaran pengeluaran.
Sepanjang kitar hayat peralatan piawaian lima tahun, kemudahan menyedari pengurangan 55–70% dalam jumlah kos pemilikan—menjadikan Si₃N₄ sebagai pelaburan strategik untuk operasi yang mengutamakan kebolehpercayaan, masa aktif, dan belanjawan penyelenggaraan ringkas.
Galas seramik yang diperbuat daripada silikon nitrida (Si3N4) telah menjadi penting dalam aplikasi turbin aerospace seperti aksesori enjin jet dan pam bahan api roket. Galas ini mampu menangani kelajuan melebihi 250 ribu RPM dalam persekitaran vakum di mana galas keluli tradisional gagal akibat masalah kimpalan sejuk. Fakta bahawa ia bukan logam bermaksud tiada masalah lekatan logam ke logam. Selain itu, bahan-bahan ini mengekalkan bentuknya walaupun terdedah kepada haba melampau melebihi 1200 darjah Celsius, yang memastikan operasi berjalan lancar. Dengan berat kira-kira 40% kurang daripada rakan sejenis keluli, jisim yang berkurang ini mengurangkan daya sentrifugal yang bertindak ke atas komponen secara ketara. Ini membantu mencegah pelengkungan komponen dan mengekalkan kelakuan rotor yang amat penting untuk kejayaan misi di angkasa atau operasi pada altitud tinggi.
Galas silikon nitrida (Si3N4) dalam mesin MRI dan CT membantu mengurangkan distorsi imej yang disebabkan oleh getaran berkat sifat bahan yang konsisten dan permukaan sangat licin dengan kekasaran kurang daripada 0.05 mikrometer. Galas ini berputar lebih lancar dan senyap berbanding pilihan logam tradisional. Kelebihan besar lain? Ia bersifat penebat elektrik, jadi dapat menghalang arus pusar yang mengganggu medan magnet. Selain itu, penebatan ini melindungi motor kenderaan elektrik daripada masalah kakisan elektrolitik akibat arus sesat. Komponen tahan kira-kira tiga kali lebih lama apabila menggunakan galas ini. Gangguan elektromagnetik turut ditekan, dan terdapat kurang bunyi yang ketara dari sistem pacuan kenderaan elektrik berkualiti tinggi. Ini bermakna keputusan diagnostik yang lebih baik untuk pencitraan perubatan sementara penumpang menikmati perjalanan yang lebih senyap, semuanya tanpa sebarang kehilangan output kuasa.
EN
