氮化硅陶瓷轴承球及提高其耐磨自润滑性能的制备方法技术

本发明专利技术属于机械轴承技术领域，具体涉及氮化硅陶瓷轴承球及提高其耐磨自润滑性能的制备方法。本发明专利技术所述的高耐磨自润滑氮化硅陶瓷轴承球，是由以下质量百分比的原料制成的：氮化硅粉90～92wt％，碳纳米管颗粒0.2～1.5wt％，氧化铝纳米颗粒3～6wt％，氧化钇纳米颗粒1～5wt％。所述的氮化硅陶瓷轴承球的制备方法：原料准备与混合→喷雾造粒→干压成型→冷等静压成型→脱胶预烧→热等静压烧结→粗磨→细磨→离子注入法形成TiN底层→精磨一→气相沉积法形成二硫化钼层→精磨二→成品球。本发明专利技术提供的氮化硅陶瓷轴承球的制备方法，操作简单、稳定；所制备的氮化硅陶瓷轴承球的自润滑性、耐磨性好，延长轴承球的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械轴承，具体涉及氮化硅陶瓷轴承球及提高其耐磨自润滑性能的制备方法。

技术介绍

1、轴承作为机械系统的核心基础部件，其性能直接影响设备的可靠性与使用寿命。轴承球作为滚动轴承的关键组件，在航空航天、新能源装备、高端精密仪器、极端工况机械等领域承担着传递载荷、减少摩擦的重要功能。传统金属基轴承球(如铬钢、轴承钢等)在常规工况下表现出较好的综合力学性能，但其在极端环境(如高温、高湿、强腐蚀介质、真空环境等)中存在显著缺陷：金属材料化学活性高，易与环境介质发生电化学反应或化学腐蚀，导致表面材料剥落失效；同时，金属表面摩擦系数较高，在高速重载工况下摩擦损耗严重，产生大量热量，加剧材料疲劳失效。

2、为解决金属轴承球的耐腐蚀性与高摩擦损耗问题，陶瓷材料(如氧化锆、氮化硅等)因其高硬度、低摩擦系数、耐化学腐蚀的特性被广泛应用于轴承球制造。然而，现有陶瓷轴承球仍存在以下技术痛点：耐磨性不足：陶瓷材料虽硬度高，但表面在长期滚动接触载荷下易发生磨粒磨损与疲劳磨损，导致轴承精度下降，影响设备运行稳定性。例如在风电设备增速箱轴承中，陶瓷球表面磨损会引发齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮化硅陶瓷轴承球，其特征在于：是由以下质量百分比的原料制成的：氮化硅粉90～92wt％，碳纳米管颗粒0.2～1.5wt％，氧化铝纳米颗粒3～6wt％，氧化钇纳米颗粒1～5wt％。

2.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷轴承球，其特征在于：氮化硅粉的α相＞80％，粒度0.5～1μm，纯度＞99.8％；碳纳米管颗粒的长度0.5～1.5μm，直径5～20nm；氧化铝纳米颗粒，纯度99.9％，粒度25～35nm；氧化钇纳米颗粒，纯度99.9％，粒度480-550nm。

3.一种提高耐磨自润滑性能的权利要求1或2所述的氮化硅陶瓷轴承球的制备方法，其特征在于：包括以下工艺...

【技术特征摘要】

1.一种氮化硅陶瓷轴承球，其特征在于：是由以下质量百分比的原料制成的：氮化硅粉90～92wt％，碳纳米管颗粒0.2～1.5wt％，氧化铝纳米颗粒3～6wt％，氧化钇纳米颗粒1～5wt％。

2.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷轴承球，其特征在于：氮化硅粉的α相＞80％，粒度0.5～1μm，纯度＞99.8％；碳纳米管颗粒的长度0.5～1.5μm，直径5～20nm；氧化铝纳米颗粒，纯度99.9％，粒度25～35nm；氧化钇纳米颗粒，纯度99.9％，粒度480-550nm。

3.一种提高耐磨自润滑性能的权利要求1或2所述的氮化硅陶瓷轴承球的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：原料准备与混合→喷雾造粒→干压成型→冷等静压成型→脱胶预烧→热等静压烧结→粗磨→细磨→离子注入法形成tin底层→精磨一→气相沉积法形成二硫化钼层→精磨二→轴承球；

4.根据权利要求3所述的提高耐磨自润滑性能的氮化硅陶瓷轴承球的制备方法，其特征在于：所述的原料准备与混合具体为：将氮化硅粉、碳纳米管颗粒、氧化铝纳米颗粒、氧化钇纳米颗粒混合后，加入以上原料总质量的150～250％无水乙醇和pvb溶液，混合成陶瓷浆料，然后喷雾造粒塔造粒，造粒温度为145～155℃，造粒后得到30～100μm的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，贾丽娜，刘得顺，
申请(专利权)人：淄博恒世科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：