Piinitridi-keraamiset laakerikuulat ovat hybridikeraamisten laakereiden (teräsraitarenkaat + keraamiset pallot) ja täyskeraamisten laakereiden ydinrullaakereita.
Perinteisiin laakeriteräskuuloihin verrattuna piinitridikeraamisissa palloissa on matala tiheys (vain 40 % teräksestä), korkea kovuus, korkea elastisuusmoduuli ja matala kitkakerroin sekä erinomainen korroosionkestävyys ja sähköeristys.
Vaikeissa olosuhteissa, kuten suurissa nopeuksissa, korkeissa lämpötiloissa, korroosiossa, voiteluttomuudessa ja magneettisessa häiriössä, piinitridikeraamiset pallot voivat merkittävästi parantaa laakereiden rajoitusnopeutta, käyttöikää ja luotettavuutta.
| Testikohde | Yksikkö | Indeksialue |
| Materiaali | – | Si₃N₄ |
| Tiheys | g/cm³ | 3.2 |
| Vickersin kovuus (HV10) | kgf/mm² | 1400-1500 |
| Taivutuslujuus | MPa | ≥700 |
| Puristuslujuus | MPa | ≥2800 |
| Murtumakestävyys | MPa·m¹/² | ≥6,5 |
| Elastisuuden moduli | GPa | 310 |
| Poissonin suhde | – | |
| Lämpölaajenemiskerroin (20–800°C) | ×10⁻⁶ /K | 3.2 |
| Lämmönjohtavuus | W/(m·K) | 20 |
| Suositeltu maksimikäyttölämpötila (ilma) | °C | 1200 |
| Magneettinen läpäisevyys | – | 0 (ei-magneettinen) |
| Nimellishalkaisija (mm) | Yleiset arvosanat | Hakemus |
| 1.588（1/16″） | G3、G5 | Pienoislaakerit |
| 2.381（3/32″） | G3、G5 | Soitinlaakerit |
| 3.175（1/8″） | G3、G5 | Nopeat sähkökarat |
| 4.762（3/16″） | G5、G10 | Työstökoneen karalaakerit |
| 6.350（1/4″） | G5、G10 | Auton navalaakerit |
| 7.938（5/16″） | G5、G10 | Teolliset pumppulaakerit |
| 9.525（3/8″） | G10、G16 | Suuret moottorilaakerit |
| 12.700（1/2″） | G10、G16 | Tuuliturbiinien laakerit |
| 15.875（5/8″） | G16 | Raskaan kaluston laakerit |
| 19.050（3/4″） | G16 | Kaivoslaitteiden laakerit |
| 25.400（1″） | G16 | Erikoiskäyttöiset suuret laakerit |
Muita imperiaalisia tai metrikokoja on saatavilla pyynnöstä.
| Aste | Pallon halkaisijan vaihtelu (Vdws) | Pallovirhe (pallopoikkeama) | Pinnan karheus (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 |
Huomautus: Luokat G3–G5 soveltuvat erittäin nopeisiin tarkkuuslaakereihin; luokat G10–G16 soveltuvat yleiskäyttöisiin teollisuuslaakereisiin; ja luokkaa G20 käytetään matalan tarkkuuden sovelluksiin.
1. Alhainen tiheys (3,20 g/cm³) ja pieni keskipakovoima vähentävät merkittävästi rullaavien elementtien kuormitusta renkaille suurten nopeuksien aikana, mahdollistaen korkeammat maksimikäyttönopeudet (jopa 1,5-kertaiset teräskuulalaakereihin verrattuna).
2. Erittäin korkea kovuus (HV 1400–1500), erinomainen kulutuskestävyys, hyvä mittojen vakaus ja korkean tarkkuuden kestävyys pitkäaikaisen käytön jälkeen.
3. Korkea elastisuusmoduuli (noin 310 GPa), korkea jäykkyys ja vähäinen muodonmuutos, mikä tekee siitä sopivan tarkkuuskarille, jotka vaativat korkeaa jäykkyyttä.
4. Alhainen kitkakerroin ja hyvät itsevoitelevat ominaisuudet, jotka mahdollistavat lyhytaikaisen käytön mahdollisimman vähäisellä tai olemattomalla voitelulla.
5. Alhainen lämpölaajenemiskerroin (noin 3,2×10⁻⁶ /K); käyttölämpötilan nousun vähäinen vaikutus laakerin vapautukseen; erinomainen lämpövakaus.
6. Korkean lämpötilan kestävyys: Voi toimia vakaasti pitkiä aikoja alle 800°C:n lämpötiloissa, mikä ylittää selvästi kantoteräksen rajan (noin 150°C).
7. Korroosionkestävyys: Kestävä happoille, emäksille, merivedelle ja erilaisille kemiallisille aineille; Sopii syövyttäviin ympäristöihin, kuten kemiallisiin pumppuihin ja merisovelluksiin.
8. Sähköeristys: Tilavuusresistiivisyys > 10¹⁴ Ω•cm; estää tehokkaasti sähköeroosiota (kipinän eroosio); sopii sovelluksiin kuten muuttuvataajuuksisille moottoreille ja rautatieliikenteelle.
9. Ei-magneettinen: Ei häiritse magneettisesti herkkiä laitteita, mikä tekee siitä sopivan lääketieteellisiin tai tarkkuusinstrumentteihin, kuten magneettikuvauslaitteisiin ja magneettisiin leijutusjärjestelmiin.
10. Pitkä väsymisikä: Hybridikeraamisissa laakereissa piinitridikeraamisten pallojen kosketusväsymiskesto voi olla 3–5 kertaa teräskuulaan verrattuna.
1. Nopeat työstökoneen karalaakerit (sähköiset karat, kaiverruskoneen karat).
2. Ilmailumoottorin osien ja gyroskooppien laakerit.
3. Autojen turboahdinlaakerit, pyörännavan laakerit ja vetomoottorin laakerit uusille energia-ajoneuvoille.
4. Tuuliturbiinin pääakselin laakerit ja sivulaakerit.
5. Kemiallisten pumppujen, korroosionkestävien pumppujen ja merivesipumppujen laakerit.
6. Laakerit tyhjiölaitteisiin (öljytön voitelu).
7. Rautatieliikenteen vetomoottoreiden laakerit (anti-sähköinen eroosio).
8. Laakerit puolijohdelaitteille ja tarkkuusinstrumenteille (ei-magneettiset, matalavärähteiset).
9. Voimalaakerit korkean lämpötilan uuneille ja lämpökäsittelylaitteille.
