**陶瓷的應用真不少。這類(lèi)特殊的材料由離子鍵和共建件組合，不僅具有優(yōu)異的耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、抗侵蝕、良好的生物相容性，還具有優(yōu)異特殊的電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、壓電和熱電等功能特性，廣泛應用于機械化工、生物醫療、電子電器、新能源、核電、航空**、國防j工等領(lǐng)域。今天我們一起來(lái)看看它的一個(gè)細分門(mén)類(lèi)：陶瓷軸承材料。

　　陶瓷軸承是一個(gè)總稱(chēng)呼，可細分為全陶瓷軸承和混合陶瓷軸承(半陶瓷軸承)兩種。軸承中常見(jiàn)陶瓷材料有：氮化硅、氧化鋁、氧化鋯和碳化硅這幾種。

　　一、混合軸承

　　混合陶瓷軸承一般由軸承鋼制成的套圈和軸承級的氮化硅滾動(dòng)體組裝而成，具有電絕緣特性。與帶鋼滾動(dòng)體的軸承相比，混合陶瓷軸承(下文主要以氮化硅滾動(dòng)體為例說(shuō)明)的優(yōu)點(diǎn)包括：

　　陶瓷混合軸承

　?、?、防止電流腐蝕

　　電機運行時(shí)，轉軸兩端之間或軸與軸之間產(chǎn)生的電位差叫做軸電壓。若軸兩端通過(guò)電機機座等構成回路，則在軸電壓的作用下產(chǎn)生軸電流。軸電流是軸電壓通過(guò)電機、軸承、定子機座或輔助裝置構成閉合回路產(chǎn)生，因正常情況下軸電壓較低，軸承內的潤滑油膜能起到絕緣作用而扼制軸電流產(chǎn)生;但當軸電壓較高，或電機起動(dòng)瞬間油膜未穩定形成時(shí)，軸電壓將使潤滑油膜放電擊穿形成通路產(chǎn)生軸電流。

　　軸電流局部放電能量釋放產(chǎn)生的高溫，可以融化軸承內圈、外圈或滾珠上許多微小區域，并形成凹槽，從而產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)，若不能及時(shí)發(fā)現處理將導致軸承失效，對生產(chǎn)帶來(lái)極大影響。變頻調速系統中高頻軸電流對軸承的電蝕z顯著(zhù)的特征是在電機軸承內外圈、滾珠上產(chǎn)生“搓板”式密密的凹槽條紋。從根本上消除電機的軸電流有哪些辦法呢?一是增加泄流裝置，即加裝旁路電刷，軸電流繞過(guò)軸承泄掉;二是采用絕緣軸承，阻斷軸電流通過(guò)軸承的路徑，為了阻斷軸電流通路，電機至少有一端要用電絕緣軸承。

　　因軸電流腐蝕產(chǎn)生的“搓板”式的密密凹槽條紋

　　軸電流常會(huì )發(fā)生在輪對軸承和牽引電機(軌道車(chē)輛)、直流和交流電機(動(dòng)力傳輸系統)及發(fā)電機(風(fēng)電)上。軸電流會(huì )可能導致滾道和滾動(dòng)體的損壞及潤滑劑的老化，從而引起電機或發(fā)電機過(guò)早發(fā)生故障，造成維修費用的增加并帶來(lái)停機停產(chǎn)等造成的損失。解決這些問(wèn)題的z佳方案就是使用電絕緣軸承。無(wú)論是內圈還是外圈帶陶瓷涂層的軸承都稱(chēng)為絕緣軸承。陶瓷涂層能夠防止電流通過(guò)，具有絕緣的能力?；旌鲜捷S承的滾動(dòng)體由陶瓷制成，由滾動(dòng)體來(lái)防止電流通過(guò)，因此也具有絕緣能力，而且具備比陶瓷涂層更加持久的絕緣能力。

　　在風(fēng)電機組的發(fā)電機應用中，經(jīng)常指定要使用混合陶瓷軸承

　?、?、有效提高轉速

　　氮化硅滾動(dòng)體的密度比相同尺寸的軸承鋼滾動(dòng)體的密度低60%。較輕的重量和慣性形成更高的速度性能，這使軸承的快速啟動(dòng)和停止能力出眾。此外，陶瓷球具有無(wú)油自潤滑屬性,陶瓷球摩擦系數小,所以陶瓷球軸承具有很高的轉速.計統計采用陶瓷球的軸承是一般軸承的轉速1.5倍以上的轉速。

　　混合型陶瓷軸承已成功地應用于高速機床的主軸中，并已進(jìn)入實(shí)用化階段，如**牧野等公司生產(chǎn)的HPM型超精密車(chē)床等，主軸轉速為16000r/min，而美國MIKRO公司生產(chǎn)的HSM700高速加工中心，主軸轉速已達到42000r/min，切削速度提高了5~10倍，此外，混合型陶瓷軸承還用應在電主軸、渦流分子泵等高轉速的設備中。

　?、?、使用壽命長(cháng)

　　混合陶瓷軸承中摩擦產(chǎn)生的熱量較低，特別是在高速下，這有助于延長(cháng)軸承使用壽命和延長(cháng)再潤滑間隔，可以大大降低軸承檢修帶來(lái)的停工損失及維護成本增加。

　?、?、高硬度和高韌性

　　氮化硅滾動(dòng)體具有更高的硬度及極佳的韌性，這兩個(gè)特性相結合可獲得較好的表面粗糙度，而且能防止外界硬質(zhì)粒子和沖擊的損傷，耐磨損能力強。

　?、?、軸承剛度更高

　　軸承的剛度是指在負荷作用下，軸承出現彈性變形的程度。剛度影響到軸承振動(dòng)、噪聲、壽命和旋轉精度等各方面，是軸承分析中的一個(gè)重要性能參數。這種變形一般很小，可以忽略不計，但在某些應用，例如機床主軸的軸承或小齒輪軸承，剛度就非常重要。

　　氮化硅陶瓷的硬度比軸承鋼高1倍，彈性模量約高1/3，在相同載荷的條件下，氮化硅陶瓷的彈性變形小，所以，使用陶瓷球混合軸承的機床主軸具有良好的運轉精度。

　?、?、對溫度變化的敏感度較低

　　氮化硅滾動(dòng)體具有較低的熱膨脹系數，熱膨脹系數小有助于減小對溫度變化的敏感性，從而防止卡死。對混合滾子軸承，可適用的運轉速度范圍更寬。

　　目前陶瓷混合軸承廣泛用于電動(dòng)機、航空**應用、高性能賽車(chē)、實(shí)驗室設備、水下應用等。陶瓷混合軸承可輕松滿(mǎn)足達到更高速度、更低摩擦和更長(cháng)壽命的要求。