用陶瓷材料制成的軸承屬于軸承行業(yè)的一個特殊領(lǐng)域,最常見的選擇是混合陶瓷軸承,通常帶有不銹鋼套圈和陶瓷滾珠,其中最常用的陶瓷材料是氮化硅,用這種材料制成的滾珠很硬,最高可達(dá)Rc78,表面非常光滑。
隨著制造技術(shù)的進(jìn)步,全陶瓷軸承也隨處可見,顧名思義,這種軸承完全由陶瓷制成。雖然混合陶瓷軸承和全陶瓷軸承相比鋼制軸承來說要貴的多,但考慮到故障成本和用戶的最終總擁有成本,陶瓷軸承通常是最經(jīng)濟(jì)的解決方案。
用于滾珠的最常見的陶瓷材料是 Si3N4 氮化硅,與傳統(tǒng)鋼球相比,這種材料具有更多的優(yōu)勢,如重量更輕(比軸承鋼輕約60%),硬度更高(超過75 HRc),熱膨脹系數(shù)更低,更高的最高工作溫度(最高可達(dá) 10000 攝氏度),更光滑的表面,摩擦更低等。
除氮化硅外,由氧化鋯(ZrO2)制成的滾珠也非常常見,這種陶瓷材料具有類似于氮化硅的一些性能,但不同之處在于,它的一些機(jī)械和熱性能更接近于合金鋼材質(zhì),這對于在寬的工作溫度范圍內(nèi)保持預(yù)緊和接觸角非常重要。
混合陶瓷軸承有多種優(yōu)點(diǎn),一是更高的剛度和剛度可以減少偏轉(zhuǎn),二是提高了極限轉(zhuǎn)速,三是較少的粘著磨損,沒有冷焊,四是更好的潤滑壽命,五是更低的噪音水平和振動,六是絕緣?;旌咸沾奢S承在許多應(yīng)用中扮演著重要的角色,如機(jī)床主軸、潛水泵、燃料泵、真空泵、牙鉆、光學(xué)掃描儀、電動機(jī)、航空航天應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備等需要更高速度,更長壽命和更低摩擦的應(yīng)用。
全陶瓷軸承通常適用于極端環(huán)境,如高溫、腐蝕性化學(xué)品、蒸汽和硬真空中,與混合陶瓷軸承中的滾珠一樣,全陶瓷軸承中的套圈通常由氮化硅、Si3N4或氧化鋯、ZrO2制成,全陶瓷軸承中的保持器通常由PEEK或PTFE等高性能塑料制成。
全陶瓷軸承耐酸、耐鹽、耐水、耐血,同時具有非磁性、較低摩擦系數(shù)、抗電性、
耐腐蝕、更輕、更光滑、更堅(jiān)硬等,是多種應(yīng)用的最佳選擇,包括MRI設(shè)備、真空環(huán)境設(shè)備、半導(dǎo)體制造、放射治療、食品加工業(yè)等任何需要非腐蝕性、非導(dǎo)電性或非磁性軸承的極端環(huán)境應(yīng)用。