车用高转速轴承

第一节　无机非金属材料——赛伦

近三四十年，在传统硅酸盐陶瓷的基础上，出现了新一代无机非金属材料，叫氧氮化硅铝或硅铝氧氮，即赛伦。

赛伦可以采用常压烧结或热压工艺来制备。在氮化硅中添加氧化铝，用氧原子霸占一部分氮的位置，再用铝原子赶走一部分硅，这样就生成均匀的固溶体——赛伦。

赛伦不怕热、强度高、超级坚硬，而且耐磨损、抗腐蚀，因此在冶金、机械、汽车、光学、医学等领域有重要应用。

用赛伦制作的新型刀具没有冷却液也可以工作，比起硬质合金来具有切削速度高、寿命长等优点，被广泛用作钻头、丝锥和滚刀，在工业上用于加工铸铁、淬火钢、镍基高温合金和钛合金等。例如，赛伦刀具进行高速切削时，刀具寿命为硬质合金刀具的10～12倍，金属切除率高达硬质合金刀具的18倍！

利用赛伦耐磨、耐腐蚀，以及摩擦系数小，具有自润滑性（摩擦表面微量分解形成薄的气膜）的特性，可用作各种机械上的耐磨部件。比如轴承，它的工作温度可达12000℃，比普通合金轴承的工作温度提高2．5倍，真是“烈火焚烧若等闲”呀。而赛伦轴承的工作速度是普通轴承的10倍，还可免除润滑系统，大大减少对铬、镍、锰等原料的依赖。

用于赛伦制作水泵、砂浆泵、带腐蚀性的化工泵中的耐磨、耐腐蚀部件和密封件，性能优越于其他材料。焊接定位梢在工作时要承受很大的热应力和机械应力。其他材料的定位梢寿命为7000次，而赛伦做的定位梢寿命竟高达500万次。

此外，赛伦还用作晶体生长器具、坩埚、高炉炉下部内衬、压铸模具等。

赛伦具有耐高温、高强度性能，而且比一般金属材料轻得多，所以可以用它代替金属制造发动机部件。例如，用赛伦制的汽车内燃机挺杆，运行6万公里，只磨损0．76微米。利用赛伦很好的电绝缘性和耐急冷急热性，可以用来做电热塞，用它进行汽车点火，使发动机起动时间从原来的6～7秒缩短到1．2秒，还可以不用担心寒冷天气汽车启动的困难。1991年，我国的陶瓷发动机汽车从上海到北京试开了一个往返，试用情况表明，这种发动机不必水冷却并能大量节约汽油。

赛伦可制成透明陶瓷，用作大功率高压钠灯的灯管，它在高温下与钠蒸气不发生作用，又能把95%以上的可见光传送出来。这种灯是目前世界上发光效率最高的灯。在相同功率下，一只高压钠灯要比两只水银灯或10只普通白炽灯发出的光还要亮，寿命比普通白炽灯高20倍，可使用2万小时以上，是目前寿命最长的灯。

赛伦可用于人体硬组织的修复，使其功能得以恢复。与其他材料相比，赛伦和骨组织的化学组成比较接近，生物兼容性好，在体内的化学稳定性、生物力学兼容性和组织亲和性等也较好。在临床医学上，用来修复人体的那些失去或多病的部位。便如，髋骨、膝关节、指关节、牙根、脊椎骨联合等。