A szilícium nitrid kerámia csapágyak a hibrid kerámia csapágyak (acél futógyűrűk + kerámia labdák) és teljes kerámia csapágyak mag görgős elemei.
A hagyományos csapágyús acélgolyókhoz képest a szilícium nitrid kerámia golyók alacsony sűrűséggel (csak az acél 40%-ával), magas keménységgel, magas elasztikus modulral és alacsony súrlódási együtthatóval, valamint kiváló korrózióállósággal és elektromos szigetelési teljesítménnyel rendelkeznek.
Zord körülmények között, mint a nagy sebesség, magas hőmérséklet, korrózió, nem kenés, mágneses interferencia esetén, a szilícium nitrid kerámia golyók jelentősen javíthatják a csapágyak sebességét, élettartamát és megbízhatóságát.
| Tesztelem | Egység | Indextartomány |
| Anyag | – | Si₃N₄ |
| Sűrűség | g/cm³ | 3.2 |
| Vickers keménység (HV10) | kgf/mm² | 1400-1500 |
| Hajlítószilárdság | MPa | ≥700 |
| Nyomószilárdság | MPa | ≥2800 |
| Töréskeménység | MPa·m¹/² | ≥6,5 |
| Rugalmassági modulusz | GPa | 310 |
| Poisson-arány | – | |
| Hőtágulási együttható (20–800°C) | ×10⁻⁶ /K | 3.2 |
| Hővezetőség | W/(m·K) | 20 |
| Ajánlott maximális működési hőmérséklet (levegő) | °C | 1200 |
| Mágneses áteresztőképesség | – | 0 (nem mágneses) |
| Névleges átmérő (mm) | Gyakori fokozatok | Alkalmazás |
| 1.588（1/16″） | G3、G5 | Miniatűr csapágyak |
| 2.381（3/32″） | G3、G5 | Hangszercsapágyak |
| 3.175（1/8″） | G3、G5 | Nagy sebességű elektromos orsók |
| 4.762（3/16″） | G5、G10 | Gépszerszám orsó csapágyak |
| 6.350（1/4″） | G5、G10 | Autós agy csapágyak |
| 7.938（5/16″） | G5、G10 | Ipari szivattyúcsapágyak |
| 9.525（3/8″） | G10、G16 | Nagy motorcsapágyak |
| 12.700（1/2″） | G10、G16 | Szélturbina csapágyak |
| 15.875（5/8″） | G16 | Nehézteherautó csapágyak |
| 19.050（3/4″） | G16 | Bányászati berendezések csapágyak |
| 25.400（1″） | G16 | Speciális célú nagy csapágyak |
Kérésre más imperial vagy metrikus méretek is elérhetők.
| Fokozat | Golyóátmérő változatosság (VDWS) | Gömbségi hiba (gömb eltérés) | Felületi érdesség (Ra) |
| G3 | ≤0,08 μm | ≤0,08 μm | ≤0,010 μm |
| G5 | ≤0,13 μm | ≤0,13 μm | ≤0,014 μm |
| G10 | ≤0,25 μm | ≤0,25 μm | ≤0,020 μm |
| G16 | ≤0,40 μm | ≤0,40 μm | ≤0,025 μm |
| G20 | ≤0,50 μm | ≤0,50 μm | ≤0,032 μm |
Megjegyzés: A G3-tól G5-ig terjedő osztályok alkalmasak ultra-nagy sebességű precíziós csapágyakra; a G10-től G16-ig terjedő fokozatok általános célú ipari csapágyakhoz alkalmasak; és a G20-as fokozat alacsony pontosságú alkalmazásokhoz használják.
1. Az alacsony sűrűség (3,20 g/cm³) és az alacsony centrifugális erő jelentősen csökkenti a gördülő elemek terhelését a gyűrűkre nagy sebességű működés során, lehetővé téve a magasabb maximális működési sebességet (akár 1,5-szerese, mint az acél golyócsapágyaknál).
2. Rendkívül nagy keménység (HV 1400–1500), kiváló kopásállóság, jó méretstabilitás és nagy pontosságú tartás hosszú távú használat után.
3. Magas elasztikus modul (kb. 310 GPa), magas merevség és minimális deformáció, így alkalmas precíziós orsókhoz, amelyek nagy merevséget igényelnek.
4. Alacsony súrlódási együttható és jó önkenőzési tulajdonságok, amelyek rövid távú működést biztosítanak minimális vagy egyáltalán nem kenőanyaggal.
5. Alacsony hőtágulási együttható (kb. 3,2×10⁻⁶ /K); a működési hőmérséklet-emelkedés minimális hatása a csapágy tisztaságára; kiváló hőstabilitás.
6. Magas hőmérsékletű ellenállás: Hosszabb ideig stabilan tud működni 800°C alatti hőmérsékleten, messze meghaladva a tartóacél határát (kb. 150°C).
7. Korrózióállóság: Ellenálló savakkal, lúgokkal, tengervízzel és különféle kémiai közegekkel szemben; alkalmas korrodós környezetekre, például vegyi szivattyúkhoz és tengeri alkalmazásokhoz.
8. Elektromos szigetelés: Térfogatellenállás > 10¹⁴ Ω•cm; hatékonyan megakadályozza az elektroeróziót (szikraerózió); alkalmas olyan alkalmazásokhoz, mint a változó frekvenciájú motorok és vasúti közlekedés.
9. Nem mágneses: Nem zavarja a mágneses érzékeny berendezéseket, így alkalmas orvosi vagy precíziós műszerekhez, például MRI-gépekhez és mágneses lebegtető rendszerekhez.
10. Hosszú fáradtsági élettartam: Hibrid kerámia csapágyakban a szilícium nitrid kerámia labdák érintkezési fáradtsági élettartama 3-5-szerese lehet az acélgolyóké.
1. Nagysebességű szerszámgép orsócsapágyak (elektromos orsók, metszőgép orsók).
2. Csapágyak repülőgép-motor alkatrészekhez és giroszkópokhoz.
3. Autóipari turbófeltöltős csapágyak, kerékagyalapok és hajtómotor csapágyak új energia járművekhez.
4. Szélturbina főtengely csapágyak és iránycsapágyak.
5. Csapágyak vegyi szivattyúkhoz, korrózióálló-ellenálló szivattyúkhoz és tengervízszivattyúkhoz.
6. Csapágyak vákuumberendezésekhez (olajmentes kenés).
7. Csapágyak vasúti vontatómotorokhoz (antielektromos erózió).
8. Félvezető berendezésekhez és precíziós műszerekhez (nem mágneses, alacsony rezgésű) csapágyak.
9. Hajtáscsapágyak magas hőmérsékletű kemencékhez és hőkezelő berendezésekhez.
