Bola bantalan keramik silikon nitrida adalah elemen utama dari bantalan keramik hibrida (cincin jalur baja + bola keramik) dan bantalan keramik penuh.
Dibandingkan dengan bola baja bearing tradisional, bola keramik silikon nitrida memiliki densitas rendah (hanya 40% baja), kekerasan tinggi, modulus elastis tinggi, dan koefisien gesekan rendah, serta ketahanan korosi dan kinerja isolasi listrik yang sangat baik.
Dalam kondisi keras seperti kecepatan tinggi, suhu tinggi, korosi, non-pelumasan dan interferensi magnetik, bola keramik silikon nitrida dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan batas, masa pakainya, dan keandalan bantalan.
| Item uji | Unit | Rentang indeks |
| Bahan | – | Si₃N₄ |
| Kepadatan | g/cm³ | 3.2 |
| Kekerasan Vickers (HV10) | kgf/mm² | 1400-1500 |
| Kekuatan Lentur | MPa | ≥700 |
| kekuatan tekan | MPa | ≥2800 |
| Ketangguhan Patah | MPa·m¹/² | ≥6.5 |
| Modulus Elastisitas | GPa | 310 |
| Rasio Poisson | – | |
| Koefisien Ekspansi Termal (20–800°C) | ×10⁻⁶ /K | 3.2 |
| Konduktivitas Termal | W/(m·K) | 20 |
| Suhu Operasi Maksimum yang Direkomendasikan (Udara) | °C | 1200 |
| Permeabilitas Magnetik | – | 0 (non-magnetik) |
| Diameter Nominal (mm) | Nilai Umum | Aplikasi |
| 1.588（1/16″） | G3、G5 | Bantalan Miniatur |
| 2.381（3/32″） | G3、G5 | Bantalan Instrumen |
| 3.175（1/8″） | G3、G5 | Spindle Listrik Berkecepatan Tinggi |
| 4.762（3/16″） | G5、G10 | Bantalan Spindle Mesin Alat |
| 6.350（1/4″） | G5、G10 | Bantalan Hub Otomotif |
| 7.938（5/16″） | G5、G10 | Bantalan Pompa Industri |
| 9.525（3/8″） | G10、G16 | Bantalan Motor Besar |
| 12.700（1/2″） | G10、G16 | Bantalan Turbin Angin |
| 15.875（5/8″） | G16 | Bantalan Mesin Berat |
| 19.050（3/4″） | G16 | Bantalan Peralatan Pertambangan |
| 25.400（1″） | G16 | Bantalan Besar Khusus |
Ukuran imperial atau metrik lainnya tersedia atas permintaan.
| Derajat | Variasi Diameter Bola (Vdws) | Kesalahan Bola (Deviasi Bola) | Kekasaran Permukaan (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 |
Catatan: Kelas G3 hingga G5 cocok untuk bantalan presisi ultra-kecepatan tinggi; kelas G10 hingga G16 cocok untuk bantalan industri serbaguna; dan kelas G20 digunakan untuk aplikasi presisi rendah.
1. Kepadatan rendah (3,20 g/cm³) dan gaya sentrifugal rendah secara signifikan mengurangi beban yang diberikan oleh elemen penggulung pada cincin selama operasi berkecepatan tinggi, memungkinkan kecepatan operasi maksimum yang lebih tinggi (hingga 1,5 kali lipat dari bantalan bola baja).
2. Kekerasan sangat tinggi (HV 1400–1500), ketahanan aus yang sangat baik, stabilitas dimensi yang baik, dan retensi presisi tinggi setelah operasi jangka panjang.
3. Modulus elastis tinggi (sekitar 310 GPa), kekakuan tinggi, dan deformasi minimal, sehingga cocok untuk spindle presisi yang membutuhkan kekakuan tinggi.
4. Koefisien gesekan rendah dan sifat pelumas sendiri yang baik, memungkinkan operasi jangka pendek dengan pelumasan minimal atau tanpa pelumasan sama sekali.
5. Koefisien ekspansi termal rendah (sekitar 3,2×10⁻⁶ /K); dampak minimal kenaikan suhu operasi terhadap celah bearing; stabilitas termal yang sangat baik.
6. Ketahanan suhu tinggi: Dapat beroperasi secara stabil dalam waktu lama pada suhu di bawah 800°C, jauh melebihi batas baja bantalan (sekitar 150°C).
7. Tahan korosi: Tahan terhadap asam, alkali, air laut, dan berbagai media kimia; cocok untuk lingkungan korosif seperti pompa kimia dan aplikasi kelautan.
8. Isolasi listrik: Resistivitas volume > 10¹⁴ Ω•cm; secara efektif mencegah erosi listrik (erosi percikan); cocok untuk aplikasi seperti motor frekuensi variabel dan transit kereta api.
9. Non-magnetik: Tidak mengganggu peralatan yang sensitif secara magnetik, sehingga cocok untuk instrumen medis atau presisi seperti mesin MRI dan sistem levitasi magnetik.
10. Umur kelelahan yang panjang: Pada bantalan keramik hibrida, masa pakai kelelahan kontak bola keramik silikon nitrida bisa 3 hingga 5 kali lipat dari bola baja.
1. Bantalan spindle mesin berkecepatan tinggi (spindle listrik, spindle mesin ukir).
2. Bantalan untuk komponen mesin dirgantara dan giroskop.
3. Bantalan turbocharger otomotif, bantalan hub roda, dan bantalan motor penggerak untuk kendaraan energi baru.
4. Bantalan poros utama turbin angin dan bantalan yaw.
5. Bantalan untuk pompa kimia, pompa tahan korosi, dan pompa air laut.
6. Bantalan untuk peralatan vakum (pelumasan bebas minyak).
7. Bantalan untuk motor traksi transit kereta api (erosi anti-listrik).
8. Bantalan untuk peralatan semikonduktor dan instrumen presisi (non-magnetik, getaran rendah).
9. Bantalan penggerak untuk tungku suhu tinggi dan peralatan perlakuan panas.
