Las bolas de nitruro de silicio tienen las características de baja densidad, alta dureza, baja fricción, resistencia al desgaste, autolubricación y buena rigidez. Así, las bolas de Si3N4 son especialmente adecuadas para elementos rodantes de rodamientos de bolas de cerámica híbridos de alta velocidad, alta precisión y larga duración. La bola de cerámica ZYS Si3N4 adopta granulación de secado por pulverización, presión isostática en frío, moldeo de tamaño neto, proceso de sinterización GPS HIP, molienda de alta eficiencia y procesamiento abrasivo compuesto. La precisión de las bolas de rodamiento de nitruro de silicio puede alcanzar G5 (GB / T308 2002), y la precisión del material puede alcanzar el grado 1.
El proceso de sinterización para cerámicas de nitruro de silicio es generalmente de tres tipos: prensado isostático en caliente (HIP), prensado en caliente (HP) y sinterización a presión atmosférica.
El proceso de prensado isostático en caliente (HIP) implica colocar un producto en un recipiente cerrado, aplicando la misma presión al producto en todas las direcciones y aplicando simultáneamente alta temperatura. A alta temperatura y alta presión, el producto se puede sinterizar y compactar. El prensado isostático en caliente puede formar directamente un polvo, y el polvo se carga en el molde, y luego se utilizan nitrógeno y argón como medio presurizado, de modo que el polvo se calienta y se presiona directamente contra la sinterización, y la presión de sinterización es de 150MPa ~ 200MPa.
La sinterización por prensado en caliente es un método de sinterización en el que se vierte polvo seco en un modelo y luego se calienta con una presión creciente en una dirección uniaxial. La presión es de aproximadamente 70 MPa, por lo que el moldeado y la sinterización se pueden realizar al mismo tiempo. El método de sinterización por prensado en caliente tiene las ventajas de disminuir la temperatura de sinterización, acortar el tiempo de sinterización, resistir el crecimiento del grano y producir productos con granos finos, alta densidad y buenas propiedades mecánicas y eléctricas. Sin embargo, la sinterización en caliente también tiene algunas desventajas, como alta presión de sinterización, complicado proceso de sinterización, estrictos requisitos de control de producción, alto consumo de energía, baja eficiencia de producción y altos costos de producción.
La sinterización atmosférica es un método de sinterización de un cuerpo cerámico en un horno, a través del cual pasa cierto gas, y su presión de sinterización varía de 5 a 10 MPa.
El método para preparar cerámica a partir de nitruro de silicio incluye las siguientes etapas tecnológicas:
① Preparación de materias primas cerámicas: mezcle las materias primas cerámicas secas de manera uniforme según las proporciones, pase a través de un tamiz de malla 80 ~ 200, coloque el polvo tamizado en un molino de bolas para moler a 300 ~ 360 rpm durante 6 ~ 10 horas;
② Moldeo por compresión: coloque el polvo del paso 1 en una herramienta abrasiva y presione hacia abajo para formar una bola mediante presión isostática en frío;
③ Sinterización: coloque el polvo en un molde a presión normal y caliéntelo a 1600 ℃ ~ 1650 ℃ a 60 ~ 80 ℃ / min en un horno de sinterización, mantenga el calor durante 0,5 ~ 2 horas y luego enfríe a temperatura ambiente en el horno después de dejar de calentar;
④ Esmerilado y pulido: muele la bola de cerámica y luego pula la pieza de trabajo después de pulir. La esfericidad de la bola de cerámica no supera los 0,07 micrones y la rugosidad de la superficie no supera los 0,008 micrones.