正在当代高科技筑制情况中,“真空友爱型”轴承元件饰演着日益紧要的脚色,它们被普遍利用于无氧处罚区域、半导体封装工序和尽头参数下的驱动装备等体例中。越发合节的一类质料是以化学式为 SiC 的热压烧结成品,即高致密布局碳化硅导环。
正在研究“能正在真空或惰性氛围中牢固处事的上风”之前最初要显然一点:与金属轴承仿佛构件(平常是合金钢制轴)比拟,该碳素陶瓷因其原子层面牢固性而正在苛刻工况中呈现出显着差异。卓殊是含氧量极低的情况下:
差异于氧化型陶瓷外观钝化的道理,正在碳硅体例中,并没有像“主动天生玻璃状远隔层那样广泛”。可是这凑巧也组成了其明显上风所正在:它极端稳固地保存了原有的致密晶体布局,而不会爆发显着的接连反映性腐蚀。
当处于高真空或纯惰性氛围时,因为没有反映性元素的接触,碳化硅简直没有任何气体合系的界面反映——也就意味着它能长时期撑持物理与化学上的无缺和匀质。合节成分征求:
化学活性低: Si 和 C 正在此类非活性氛围中简直没有挥发技能。抗离子转移技能优异。
这意味着该类组件外面上能够正在真空连气儿处事数年以上而维系功效完备无损,这恰是很众范围所必要的长期特色目标之一!
热膨胀系数极低: (5.4±0.1) × 10⁻⁶/K·°C ,相当于简直不随温度震荡。优异抗氧化技能: 鲜明没有大气情况(氧气众),但正在有含湿或微量生动金属挥发的情景下照旧优越抵当性?实在践导热系数可达: ρ ~68% 导热率 ≈20 W/(m·K)同时具备高压电绝缘强度——由于不含碳或其他可燃元素的布局使其全部不适适用于电解或觉得耦合类热体例?(这里存正在浑浊,导环质料虽是无氧情况但某些策画或者仍呈现于潜正在化学污染) 外面击穿电压达 25-30 kV/mm(视杂质级别)而高密度制件则具备约 4.9 g/cm³ 质料实测耐磨指数很低!
固然碳化硅陶瓷正在抗侵蚀及惰气方面呈现极为杰出,其筑制本钱和安装本领请求却明显高于同功效古代工程钢质零件。然而这凑巧反响了对运用寿命提拔的需求:
碳化硅具有较低的硬度(比拟氮化物)以及更高抗弯强度,正在接触型滚珠轴承组件中往往呈现优异。
其它,布局牢固性请求高限制工艺精度: 由于其低密度特质使其正在呆滞安装流程核心跳式间隙易形成尺寸累积题目,必要源委厉肃磨制及高温真空时效处罚的工艺体例。同时热端密封脂选材务必兼容氧化性气体无误?
高真空封装呆滞的主轴动端密封件光刻开发气垫维持下运动的晶圆传送体例轴承元件
越发是航空航天筑制行业顶用于陀螺仪及惯性导航装备的合节挽回构件:运用氮化硅或其他特种工程陶瓷正在惰性氛围中能继承长时期高速运转而不磨损。据测试,碳素陶瓷与真空腔壁持久维系零点几微米接触间隙增量。
依据阅历材料,正在实践体例利用下连气儿任事 1000 小时以上并无需保护一经是其策画基准之一——远超钢轴类零件!
以是,假若某套工艺流程对正在含氧量极低以致全部没有情景下接连处事具备厉苛请求,则推举探究碳素陶瓷(如热压碳化硅)这一本领计划。
假使现在坐蓐体例和策画范例还不足成熟但可视为一种具有潜正在经济效益的前瞻性部件利用偏向。发起从质料耐久性、安装精度保护本钱模子与失效临界准则评估外归纳配准发端逐渐兴盛该类产物——越发是必要无介质(如碳氢油等或者吸附)或对污染零容忍度请求的热物理尝试场景体例!返回搜狐,查看更众