陶瓷球轴承介绍
陶瓷轴承的优缺点
陶瓷轴承的优缺点陶瓷轴承是一个总称呼,大分两种,全陶瓷轴承和半陶瓷轴承(混合陶瓷轴承),若是在不考虑其它(如转速、寿命、使用环境等)前提条件下,单独就陶瓷轴承的负荷(载荷、承重)来说:同一型号的轴承,轴承钢6204ZZ,基本额定动载荷13.5kN,混合陶瓷轴承6204ZZC:基本额定动载荷大概在27kN左右,若是全氧化锆陶瓷轴承6204CE,基本额定动载荷大概在2kN左右,单独的陶瓷轴承负荷(载荷、承重)来说是比不上同型号规格的轴承钢轴承或是混合陶瓷轴承。
但若是综合使用环境来说,陶瓷轴承有以下几点明显优势:陶瓷轴承的优缺点:陶瓷轴承原子结构,非金属固有的共价键。
这意味着它们共享电子,此原子有强烈的吸附力,由于这个原因,陶瓷轴承提供一些好的性能比金属轴承。
它们通常有很高的硬度,有弹性,轻巧。
这意味着在形状改变时,负荷与提高耐磨特性一起应用。
陶瓷轴承运行免润滑。
这是因为陶瓷材料不微焊接。
微焊接发生时,通常与金属,当滚动元件和滚道表面上的瑕疵与另一种引起电弧相互作用。
这降低了表面并大大降低了轴承的寿命。
陶瓷材料不具有这样的问题,这使得它们适合于需要一个自由润滑油环境的各种应用。
他们通常在高温下这意味着有较少的热膨胀以稳定的方式行事。
它需要大量的更多的能量,以增加一个共价键的键长相比,金属离子键。
陶瓷是非金属的,非铁材料。
当暴露于水和其它有害化学品它们不以同样的方式作为金属腐蚀。
它们的高的耐蚀性的允许它们在潮湿和化学腐蚀环境中优异的性能。
许多工程陶瓷也具有低的密度,导致在轴承'工作速度,这是改善由于低向心力和减少摩擦。
由于缺乏在大多数陶瓷自由电子,它们是非磁性和优良的绝缘体。
研究陶瓷轴承,当人们可能会注意到的第一件事情是,他们基本上比金属更加昂贵。
有许多原因。
有与以达到高档原料烧结过程所需要的温度所需要的大量的能量有关极高能量和加工成本。
由于陶瓷是这么辛苦,加工和磨削成本制造精密轴承时迅速增加。
陶瓷轴承
陶瓷轴承1简介陶瓷轴承作为一种重要的机械基础件,由于其具有金属轴承所无法比拟的优良性能,抗高温、超强度等在新材料世界独领风骚。
近十多年来,在国计民生的各个领域中得到了日益广泛的应用。
[1]2优点第一,由于陶瓷几乎不怕腐蚀,所以,陶瓷滚动轴承适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作业。
第二,由于陶瓷滚动小球的密度比钢低,重量更要轻得多,因此转动时对外圈的离心作用可降低40%,进而使用寿命大大延长。
第三,陶瓷受热胀冷缩的影响比钢小,因而在轴承的间隙一定时,可允许轴承在温差变化较为剧烈的环境中工作。
第四,由于陶瓷的弹性模量比钢高,受力时不易变形,因此有利于提高工作速度,并达到较高的精度。
3主要用途陶瓷轴承具有耐高温、耐寒、耐磨、耐腐蚀、抗磁电绝缘、无油自润滑、高转速等特性。
可用于极度恶劣的环境及特殊工况,可广泛应用于航空、航天、航海、石油、化工、汽车、电子设备,冶金、电力、纺织、泵类、医疗器械、科研和国防军事等领域,是新材料应用的高科技产品。
陶瓷轴承的套圈及滚动体采用全陶瓷材料,有氧化锆(ZrO2)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(Sic)三种。
保持器采用聚四氟乙烯、尼龙66,聚醚酰亚氨,氧化锆、氮化硅,不锈钢或特种航空铝制造,从而扩大陶瓷轴承的应用面。
4应用领域医疗器械、低温工程、光学仪器、高速机床、高速电机、印刷机械、食品加工机械。
在航空航天、航海、核工业、石油、化工、轻纺工业、机械、冶金、电力、食品、机车、地铁、高速机床及科研国防军事技术等领域需要在高温、高速、深冷、易燃、易爆、强腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦等特殊工况下工作,陶瓷轴承不可或缺的替代作用正在被人们逐渐地认识。
随着加工技术的不断进步,工艺水平的日益提高,陶瓷轴承的成本不断下降,已经从过去只在一些高、精、尖领域小范围内应用,逐步推广到国民经济各个工业领域,产品市场价格也逐渐接近实用化,达到用户可接受的程度,陶瓷轴承大面积应用的浪潮已经涌来!5用途分类(1)、高速轴承:具有耐寒性、受力弹性小、抗压力大、导热性能差、自重轻、摩擦系数小等优点,可应用在12000转/分-75000转/分的高速主轴及其它高精度设备中;(2)、耐高温轴承:材料本身具有耐高温度1200℃,且自润滑好,使用温度在100℃-800℃间不产生因温差造成的膨胀。
陶瓷球轴承
参考文献
[1]李建华,李军林,郭向东,张锡昌.陶瓷球轴承性能分析与试验研究.轴 承.2001,12:32-35
[2]张文轩,任成祖.陶瓷球轴承性能分析.佛山陶瓷.2003,04(73):34-36 [3]张永乾,孙永安,李县辉.陶瓷球压碎载荷试验分析.轴承.2001,05:23-25 [4]Hiroyuki Ohta. Shinya Satake. Vibrations of the All-Ceramic Ball
Al2O3
3900 390 20-27 18-20 3-5
8 30 880 0.22 1018 1250 低 断裂
SiC
3100 420 20-25 20-24 2-4
4 100 700 0.25
1250 低 断裂
TiC
4900 370 20-39 13-22 2-5
9 25 500 0.23
800 低
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高速旋转:金属加工机床主轴、燃气轮机、离心分离器、 高速电机主轴;
耐腐蚀:半导体制造设备、电镀装置、化工制药设备、海 洋机械;
高真空:航空航天、真空机器; 耐高温:各种热处理炉、加热辊、医疗灭菌装置、化学纤
维机械、发动机; 非磁性:半导体制造设备、超导装置、原子能发电设备; 重量轻:摩托车(赛车)曲轴、航空发动机、宇航相关机器 高刚性:金属加工机床主轴; 绝缘:电镀装置、铁路机车索引电机、各种电机。
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陶瓷球的额定动载荷
图为日本光洋精工和东芝公司 采用的推力负荷型球轴承疲劳 试验机。
表中所列是其试验条件。在这 样的试验条件下,氮化硅试验 片与钢球之间所产生的最大接 触应力为605kg/mm²。
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陶瓷轴承的结构及工作原理
陶瓷轴承的结构及工作原理陶瓷轴承是一种常见的机械零部件,具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性,被广泛应用于各种工业设备和机械装置中。
本文将以陶瓷轴承的结构及工作原理为主题,对其进行详细阐述。
一、陶瓷轴承的结构陶瓷轴承的结构主要包括内圈、外圈、滚动体和保持架等几个基本部分。
1. 内圈:内圈是陶瓷轴承的内部环状零件,通常由陶瓷材料制成,具有较高的硬度和耐磨性,能够承受较大的载荷和高速旋转。
2. 外圈:外圈是陶瓷轴承的外部环状零件,同样由陶瓷材料制成,具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,能够保护内部零件不受外界环境的侵蚀。
3. 滚动体:滚动体是陶瓷轴承中起到传递载荷和减少摩擦的关键部分,通常采用陶瓷球或陶瓷柱体制成。
由于陶瓷材料具有较低的摩擦系数和较高的硬度,因此陶瓷滚动体能够减小摩擦损失,提高轴承的工作效率。
4. 保持架:保持架是固定滚动体的零件,通常由金属材料制成,能够保持滚动体的相对位置,防止其相互碰撞和脱落。
二、陶瓷轴承的工作原理陶瓷轴承的工作原理基于滚动摩擦和滚动轴承的基本原理。
当轴承受到外界载荷时,滚动体在内圈和外圈之间滚动,从而传递载荷和减小摩擦力。
1. 传递载荷:当轴承受到垂直于轴的载荷时,滚动体在内圈和外圈之间滚动,承受并传递载荷。
由于陶瓷滚动体具有较低的摩擦系数和较高的硬度,因此能够减小滚动摩擦,降低能量损耗和热量产生。
2. 减小摩擦力:陶瓷轴承中的滚动体通过滚动摩擦的方式工作,相比于滑动摩擦,滚动摩擦能够减小接触面积和摩擦力,从而减小能量损耗和磨损。
3. 提高工作效率:由于陶瓷材料具有较低的摩擦系数和较高的硬度,陶瓷轴承能够减小摩擦损失,提高工作效率。
同时,陶瓷材料还具有较高的耐磨性和耐腐蚀性,能够在恶劣环境下长时间稳定工作。
总结:陶瓷轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架等部分组成,结构简单而紧凑。
其工作原理基于滚动摩擦和滚动轴承的基本原理,通过滚动体在内圈和外圈之间的滚动来传递载荷和减小摩擦力。
陶瓷球轴承上市公司排名
陶瓷球轴承上市公司排名摘要:一、陶瓷球轴承概述二、陶瓷球轴承上市公司排名依据三、排名前十的陶瓷球轴承上市公司四、我国陶瓷球轴承行业现状及前景五、投资建议与策略正文:一、陶瓷球轴承概述陶瓷球轴承是一种采用陶瓷材料制成的球形轴承,具有高硬度、低密度、优异的耐磨性和抗腐蚀性等优点。
陶瓷球轴承在工业领域、航空航天、汽车、电子等产业中有着广泛的应用。
二、陶瓷球轴承上市公司排名依据本次排名主要依据以下几个方面对陶瓷球轴承上市公司进行评估:1.企业规模:以营业收入、总资产等指标衡量企业规模;2.技术研发能力:研发投入、专利技术、新产品研发等方面;3.产品质量:产品品质、市场占有率、客户满意度等;4.经营效益:净利润、毛利率、净资产收益率等财务指标;5.行业发展前景:行业地位、市场份额、市场竞争力等。
三、排名前十的陶瓷球轴承上市公司根据以上评估标准,以下为我国陶瓷球轴承行业排名前十的上市公司(排名不分先后):1.洛阳轴承集团股份有限公司;2.安徽力杰叉车股份有限公司;3.江苏苏美电动叉车股份有限公司;4.浙江亿嘉和科技股份有限公司;5.安徽力杰科技股份有限公司;6.南京高精传动设备股份有限公司;7.深圳市得润电子股份有限公司;8.广东伊之密精密机械股份有限公司;9.成都天兴科技发展有限公司;10.上海恩捷股份有限公司。
四、我国陶瓷球轴承行业现状及前景近年来,我国陶瓷球轴承行业整体呈现稳定发展态势,市场规模逐年扩大。
随着工业转型升级、新能源汽车、航空航天等领域的快速发展,对陶瓷球轴承的需求不断增长。
同时,国内企业在技术研发、产品品质方面取得了显著成果,具备了一定的国际竞争力。
未来,我国陶瓷球轴承行业将继续朝着高端化、智能化、绿色化方向发展,有望逐步缩小与发达国家之间的差距。
此外,国内外市场需求持续增长,为行业提供了良好的发展机遇。
五、投资建议与策略1.关注技术创新:投资具有较强研发能力、技术不断创新的企业;2.关注市场占有率:选择市场份额较高、客户口碑良好的企业;3.关注行业前景:关注新兴领域、国家战略扶持的行业;4.分散投资:投资多个具有竞争力的企业,降低投资风险;5.长期持有:陶瓷球轴承行业具有长期成长潜力,适合长期投资。
陶瓷轴承的优缺点
陶瓷轴承的优点
当谈到陶瓷时,首先想到的是家庭常用的餐具。
随着科学技术的发展,陶瓷的物理性能已应用于包括轴承行业在内的各行各业。
让我们介绍一下陶瓷轴承的优点。
首先,由于陶瓷几乎不怕腐蚀,因此陶瓷滚动轴承适合在充满腐蚀性介质的恶劣条件下运行。
其次,由于陶瓷滚动球的密度低于钢的密度,并且重量轻得多,因此旋转时对外圈的离心作用可降低40%,使用寿命大大延长。
第三,陶瓷受热膨胀和收缩的影响小于钢,因此,当固定轴承间隙时,可使轴承在温差较大的环境中工作。
第四,由于陶瓷的弹性模量高于钢的弹性模量,因此在受力时不易变形,因此有利于提高加工速度,达到更高的精度。
陶瓷轴承与全钢轴承相比的优势
1,高速,加速能力强,可在dn值超过300万的条件下运行,可减少打滑,磨损和发热量;
2.长寿命和耐磨性-全陶瓷轴承的疲劳寿命有望比全钢轴承长10-50
倍,混合陶瓷轴承的寿命也比全钢轴承长3-5倍。
全钢轴承;
3,几乎不需要润滑,陶瓷材料的摩擦系数低,当润滑油变稀或变稀时,用油润滑的陶瓷轴承的润滑能力仍不低于通常用于钢轴承的传统润滑剂;
4.耐磨性-因为陶瓷材料是惰性材料,所以它们更耐腐蚀和磨损;
5,高刚度-由于陶瓷材料的高弹性模量,其刚度比普通钢轴承大15-20%;
6.耐高温-所有陶瓷轴承均可在500C以上的温度下工作;
7.扭矩小-根据结构,陶瓷轴承的扭矩降低了约1/3;
8,非磁性,非导电性陶瓷轴承不能被磁力和电损坏。
随着研究的深入和大量制造技术的突破,陶瓷轴承在高速,高温和耐腐蚀领域的应用前景将是可观的。
陶瓷球轴承上市公司排名
陶瓷球轴承上市公司排名
陶瓷球轴承是一种高性能轴承,具有耐高温、耐腐蚀、高刚性等优点,被广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
以下是一些陶瓷球轴承领域的上市公司排名,但请注意,这个排名可能会随时间变化,因此建议在查询时参考最新的财务报告和市场研究数据。
1. SKF(瑞典),SKF是全球领先的轴承和密封件制造商,提供各种类型的轴承,包括陶瓷球轴承。
SKF是一家瑞典上市公司,总部位于瑞典哥德堡。
2. NSK(日本),NSK是一家日本上市公司,专注于生产和销售各种类型的轴承产品,包括陶瓷球轴承。
NSK是全球领先的轴承制造商之一。
3. Schaeffler(德国),Schaeffler是一家德国上市公司,也是全球知名的轴承制造商之一。
他们提供各种类型的轴承产品,包括陶瓷球轴承。
4. NTN(日本),NTN是日本一家上市公司,专注于生产和销
售各种类型的轴承产品。
他们也提供陶瓷球轴承,被广泛应用于高速、高温和特殊环境的应用中。
5. Timken(美国),Timken是一家美国上市公司,主要从事轴承和动力传动产品的制造和销售。
他们提供各种类型的轴承,包括陶瓷球轴承。
除了上述公司之外,还有一些其他公司也在生产和销售陶瓷球轴承,但规模和知名度可能相对较小。
此外,随着技术的不断发展和市场需求的变化,新的公司可能会进入市场,而一些公司可能会退出市场。
因此,建议在做出任何投资决策之前,进行详细的市场调研和风险评估。
国内外陶瓷球轴承的应用及市场分析
国内外陶瓷球轴承的应用及市场分析陶瓷球轴承是一种采用陶瓷材料制造的轴承,具有许多优点,如耐磨、耐腐蚀、耐高温等。
它在国内外的应用及市场上都有很大的潜力。
国内市场方面,陶瓷球轴承的应用主要集中在机械制造、电子产品、汽车工业和航空航天等领域。
随着国家对制造业的发展重视,国内陶瓷轴承市场逐渐扩大。
特别是在高速、高精度、高温等要求较严苛的领域,陶瓷球轴承的应用得到了广泛推广。
例如,在机床行业,陶瓷球轴承可以用于高速切削机床的主轴系统,提高加工精度和稳定性;在汽车制造业,陶瓷球轴承能够承受高温和高转速条件下的使用,提高发动机性能和燃料效率。
在国际市场方面,陶瓷球轴承在许多发达国家已经有广泛的应用。
主要集中在汽车、航空航天、能源、半导体等行业。
以日本为例,陶瓷轴承市场规模庞大且成熟,已经成为全球重要的陶瓷轴承生产和出口基地。
此外,欧美市场对于陶瓷轴承的需求也在逐年增加,尤其是在高端机械设备和精密仪器行业。
尽管陶瓷球轴承在国内外市场上都有很大的应用潜力,但也存在一些限制因素。
首先,陶瓷轴承的制造工艺复杂,生产成本相对较高,这使得产品的价格相对较高,限制了其在大规模市场的普及。
其次,陶瓷材料的脆性使得陶瓷球轴承在承受冲击和振动时容易破裂,这对其在一些高负载、高冲击力的工作条件下的应用形成了一定的限制。
总的来说,陶瓷球轴承在国内外的应用前景广阔。
随着技术的进步和制造工艺的改善,陶瓷材料的性能将得到提升,并解决一些在制造过程中遇到的问题,从而为陶瓷轴承的市场拓展提供更多机会。
此外,随着节能环保意识的增强,对于耐磨、耐腐蚀性能更好的陶瓷球轴承的需求也将增加。
陶瓷球轴承是一种采用陶瓷材料制造的轴承,在国内外的应用及市场上都有很大的潜力。
陶瓷材料的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性,使得陶瓷球轴承在各个领域都有广泛的应用前景。
下面将详细探讨其在国内外市场的应用及市场分析。
首先,我们来看国内市场。
陶瓷球轴承在国内市场的应用主要集中在机械制造、电子产品、汽车工业和航空航天等领域。
宁泰陶瓷:精密陶瓷轴承所要达到的技术指标和参数介绍
宁泰陶瓷:精密陶瓷轴承所要达到的技术指标和参数介绍
我们公司专业从事陶瓷轴承的研发和生产,熔融石英精细陶瓷辊、熔融石英耐材、陶瓷轴承、氧化锆陶瓷轴承、氮化硅陶瓷轴承、硅微粉、氧化铝等系列产品均是我们公司的主要产品。
今天我们要介绍的是精密陶瓷轴承,目前国际上发展最快的高速轴承是精密陶瓷轴承。
精密陶瓷轴承滚动体采用氮化硅高性能结构陶瓷球,其性能特点是密度小、硬度高、耐磨损、耐高温等,精密陶瓷轴承性能较钢制球轴承有了明显的提高,特别适用于高转速工况。
精密陶瓷轴承主要应用于高速机床主轴和电主轴领域。
精密陶瓷轴承的主要技术指标和相关参数。
1、氮化硅毛坯球:三点抗弯强度:700MPa;断裂韧性:6MPa×m1/2;显微硬度:1500MPa;压碎强度:≤30%同尺寸钢球。
2、氮化硅精球:4.763和6.350陶瓷球的公差等级为G3级,即球直径变动量<0.08μm、球形误差<0.08μm、表面粗糙度Ra<0.012μm。
3、精密陶瓷轴承:7005CTN1/HQ1P
4、精度参照GB/T307.1—1994为P4级,在同等工况下与日本NSK同规格同精度钢制轴承做对比试验,寿命高于后者。
以上是我们对精密陶瓷轴承的技术指标及参数的介绍,希望对大家有所帮助。
陶瓷件加工。
陶瓷轴承和不锈钢轴承的对比
陶瓷轴承和不锈钢轴承的对比轴承作为常用的机械传动元件,其材料种类多样,不同的材料也会对机械设备的性能和寿命产生不同的影响。
目前,在轴承材料方面,陶瓷轴承和不锈钢轴承是应用比较广泛的两种材料。
本文将对这两者进行比较。
1. 陶瓷轴承陶瓷轴承是指轴承内圈、外圈等核心部分采用陶瓷材料制作的轴承。
优点主要有以下几个:1.1. 耐高温陶瓷轴承具有良好的稳定性,热膨胀系数小,因此耐高温。
在超高温环境下使用,可以有效保证其性能。
1.2. 高强度相对于传统金属材料,陶瓷材料具有更高的强度和更好的耐磨性。
陶瓷轴承使用寿命长,因此通常作为高科技领域的先进产品。
1.3. 抗腐蚀陶瓷轴承具有优异的抗腐蚀性能,可以使用于恶劣的化学环境下。
1.4. 轻量化陶瓷材料相对于金属材料更轻,因此陶瓷轴承的整体重量比不锈钢轴承轻。
2. 不锈钢轴承不锈钢轴承的优点有以下几个:2.1. 性价比高不锈钢材料的制作成本相对较低,因此不锈钢轴承的价格较为经济实惠。
2.2. 抗冲撞不锈钢材料制成的轴承抗冲击能力较强,一些高耐杂质和耐腐蚀的不锈钢轴承还可以使用于恶劣的工作条件下。
2.3. 使用寿命长不锈钢材料具有较好的耐磨性,使用寿命较长。
2.4. 安装易于维护相对于陶瓷轴承,不锈钢轴承的安装和维护相对简单,因此在一些简易的机械设备中使用较为普遍。
3. 陶瓷轴承和不锈钢轴承的差异和应用相比较而言,陶瓷轴承在一些高端工业设备中使用较为普遍,如空气压缩机、气轮发电机和石化设备等。
陶瓷轴承的优点在于其良好的高温耐受性、抗腐蚀性、高强度强度和轻量化等方面。
但由于陶瓷材料较为易碎,可以使用较小的震动或冲击就会导致其损坏。
不锈钢轴承适用于较为简单的机械设备中,例如家电、渔具、自行车等。
不锈钢轴承是一种经济实惠的滚动轴承,具有较为强大的耐磨性能、高强度和耐腐蚀性。
但由于其在高温环境下的性能较差,因此不适合在高温条件下使用。
4. 总结综上所述,虽然两者都具有其独特的优势,但陶瓷材料的推出对轴承市场的稳定化发挥了显著的推动作用。
全陶瓷球轴承高性能制造研究进展
全陶瓷球轴承高性能制造研究进展目录一、内容概括 (2)1. 研究背景与意义 (2)2. 国内外研究现状概述 (4)二、全陶瓷球轴承制造基础理论 (5)1. 陶瓷材料性能特点 (7)2. 球轴承基本结构及工作原理 (8)3. 高性能全陶瓷球轴承设计要求 (9)三、全陶瓷球轴承制造关键技术 (10)1. 陶瓷球坯成型技术 (11)2. 球轴承精密加工技术 (13)3. 陶瓷球轴承密封技术 (14)四、高性能全陶瓷球轴承制造工艺与实践 (15)1. 全陶瓷球轴承制造工艺流程 (16)2. 关键工艺参数对轴承性能的影响规律研究 (17)3. 典型高性能全陶瓷球轴承产品制造案例分析 (18)五、全陶瓷球轴承性能检测与评价标准 (20)1. 性能检测方法与设备 (21)2. 性能评价指标体系建立 (22)3. 性能测试结果分析与讨论 (23)六、全陶瓷球轴承高性能制造发展趋势与创新方向 (24)1. 新型陶瓷材料研发与应用 (25)2. 制造工艺技术创新与优化 (26)3. 智能化生产与远程运维服务探索 (27)七、结论与展望 (28)1. 研究成果总结 (29)2. 存在问题与不足 (30)3. 未来发展方向与展望 (32)一、内容概括全陶瓷球轴承是一种具有优异性能和可靠性的轴承,其制造工艺和材料选择对其性能起着至关重要的作用。
本文将全面介绍全陶瓷球轴承的高性能制造研究进展,包括其制造工艺、材料选择、表面处理技术等方面的最新研究成果。
我们将对全陶瓷球轴承的基本结构和性能特点进行概述,然后重点探讨其制造工艺的发展历程,包括传统的热处理、冷加工和精密磨削等方法以及近年来新兴的高温固相反应烧结(HIP)和激光熔覆(LM)等新型制造技术。
我们还将对全陶瓷球轴承材料的种类、性能和制备工艺进行详细分析,重点关注新型无机非金属材料如氮化硅、碳化物、氧化铝等在全陶瓷轴承制造中的应用。
我们将介绍全陶瓷球轴承的表面处理技术,包括化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和电沉积等方法,以及这些方法在提高全陶瓷轴承耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性能等方面的应用。
浅谈陶瓷轴承的优缺点
浅谈陶瓷轴承的优缺点
陶瓷轴承作为机械设备零部件使用,其自身具有优质的地方,同时也存在美中不足之处。
为了进一步深入了解陶瓷轴承,下面看下陶瓷轴承优缺点介绍:
一、陶瓷轴承优点
1、耐腐蚀
陶瓷轴承是一种十分耐腐蚀的机械零部件,其耐腐蚀性比一般的材料都要高。
因而目前陶瓷轴承,适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作业。
2、物理性能稳定
陶瓷轴承是一种受热胀冷缩的影响比较小的五金件,因而在轴承的间隙一定时,可允许轴承在温差变化较为剧烈的环境中工作。
3、不易变形
陶瓷轴承由于弹性模量比较高缘故,故而受力使用时不容易变形。
因此使用陶瓷轴承,有利于提高工作速度,并达到较高的精度。
4、重量轻
陶瓷轴承由于陶瓷滚动小球的密度比较低,因而重量要轻得多。
因此转动时对外圈的离心作用可降低40%,进而使用寿命大大延长。
二、陶瓷轴承缺点
1、加工困难
陶瓷轴承具有较低的承载能力,相比金属材质其对热冲击敏感。
所以在加工陶瓷轴承的时候,其加工步骤是十分复杂的,需要考虑的因素有很多,所以时候陶瓷轴承缺点之一就是加工困难。
2、成本高
陶瓷轴承是非金属、非铁材料,是一种非磁性优良绝缘体,因而陶瓷轴承材质成本比较的高。
同时陶瓷轴承加工和磨削成本十分的复杂,因而目前的陶瓷轴承,制作成本也是十分高的。
因此目前的陶瓷轴承,最为明显的缺点就是成本高。
国内外陶瓷球轴承的应用及市场分析
国内外陶瓷球轴承的应用及市场分析陶瓷球轴承是目前市场上广泛应用的一种高性能轴承,具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优点。
它在国内外的应用领域是非常广泛的,以下是对其应用与市场进行分析。
首先,陶瓷球轴承在机械制造行业中应用广泛。
机械制造行业对于轴承的要求非常高,需要耐磨损、耐高温、低摩擦系数等性能,而陶瓷球轴承恰能满足这些要求。
尤其是在高精度、高转速的设备中,如切削机床、纺织机器、食品加工机械等,陶瓷球轴承能够提供更高的运转效率和稳定性。
其次,陶瓷球轴承在航空航天领域也有广泛应用。
航空航天领域对于轴承的性能要求极高,需要在极端温度、高速运转等极端环境下保持稳定运转。
陶瓷球轴承由于耐高温、耐腐蚀、低摩擦系数等特性,成为飞机、航天器等设备中必不可少的关键部件。
此外,陶瓷球轴承在汽车工业中也有广泛应用。
汽车工业对于轴承要求高温耐磨、低噪音、低摩擦等特性,这些正是陶瓷球轴承的优势所在。
目前,陶瓷球轴承在汽车引擎、变速器、空调压缩机等关键部件中得到了广泛应用,提高了汽车的性能和可靠性。
在市场方面,陶瓷球轴承市场在国内外均有不错的发展前景。
近年来,中国传统的轴承产业正在面临转型升级的挑战,而高性能轴承,尤其是陶瓷球轴承的市场需求逐渐增长。
同时,随着国内外机械制造、航空航天、汽车工业等行业的快速发展,对于高性能轴承的需求也在不断增长。
在国际市场上,陶瓷球轴承的市场份额也在逐步扩大。
欧美、日本等发达国家对于高性能轴承的需求量较大,同时其对质量的要求也很高。
中国陶瓷球轴承制造企业通过不断提高产品质量和技术水平,已经在国际市场上赢得了一定的竞争优势。
综上所述,陶瓷球轴承在国内外的应用领域广泛,尤其在机械制造、航空航天、汽车工业等行业中具有很大的市场潜力。
随着科技进步和市场需求的不断发展,陶瓷球轴承市场将持续扩大,为相关企业带来更多的商机和发展空间。
陶瓷球轴承的应用及市场分析陶瓷球轴承作为一种高性能轴承,具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优点,被广泛应用于机械制造、航空航天、汽车工业等领域。
轴承的主要分类
轴承的主要分类轴承是机械设备中的重要零部件,其作用是支撑和减少摩擦。
根据轴承的不同特点和用途,可以将其分为多种不同类型。
本文将详细介绍轴承的主要分类。
一、按照结构分类1. 深沟球轴承深沟球轴承是最常见的一种轴承类型,其结构简单,容易安装。
它由内外圈、钢球和保持架组成,可承受径向和轴向负载。
2. 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承由内外圈、滚子和保持架组成,可承受径向和轴向负载。
它适用于高速旋转和大负荷情况下使用。
3. 调心球轴承调心球轴承具有自我对中性能,在安装时不需要进行精确对中,可适应偏差角度较大的情况。
它由内外圈、钢球、保持架和调心环组成。
4. 圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承由内外圈、滚子和保持架组成,可承受大径向负载和一定的轴向负载。
它适用于低速旋转和大负荷情况下使用。
5. 推力球轴承推力球轴承由内外圈、钢球和保持架组成,可承受大径向负载和一定的轴向负载。
它适用于高速旋转和大负荷情况下使用。
二、按照用途分类1. 汽车轴承汽车轴承是指安装在汽车上的各种轴承,包括发动机主轴承、变速箱主轴承、差速器主轴承等。
汽车轴承要求耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能。
2. 机床轴承机床轴承是指安装在机床上的各种轴承,包括主轴支撑轴承、滚珠丝杠支撑轴承等。
机床要求精度高、稳定性好,对于机床上的各种加工过程都有很高的要求。
3. 风电设备用轴承风电设备用的是大型重载的滚动元件式自润滑滚动支撑系统,包括主桨轴承、发电机轴承、齿轮箱轴承等。
风电设备要求可靠性高、寿命长、耐腐蚀等性能。
4. 航空航天用轴承航空航天用的是高温、高压、低温等极端环境下的轴承,包括飞机发动机轴承、导弹陀螺仪支撑轴承等。
航空航天要求可靠性高、精度高、寿命长等性能。
三、按照材质分类1. 金属材质轴承金属材质轴承是指由金属制成的轴承,包括钢铁、铜合金等。
金属材质轴承具有强度高、耐磨损等优点。
2. 塑料材质轴承塑料材质轴承是指由塑料制成的轴承,包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI)等。
陶瓷轴承技术资料
陶瓷轴承技术资料1.稀土陶瓷材料性能表 :性能单位符号碳化硼B4C氧化铝99Al2O3增韧氧化铝ZTA-20%氧化锆ZrO2氮化硅Si3N4碳化硅SiC密度g/cm3 2.4~2.51 3.7~3.99 5.5 6.0 3.2 3.2硬度HV Kg/mm 2700~3200 2300~2700 1470~1500 1300~15001700~27002350~2450抗弯强度MPa 350~400 300~400 700 1000~1500 900 450~800 抗压强度MPa 1800~2500 2800~3500 2000 2000 3500 2250~3000 断裂韧性Mpa·m-3/2 6.0 2~4 5~6 11.0 7.0 4~5韦伯模数GPa >7 >10 >15 >15 >6弹性模数GPa 407 260 210 320 410泊松比0.2 0.23 0.30 0.26 0.16热涨系数×10-6/℃ 4.5 6.5~8.6 9.4 10.5 3.2 4.3热冲击性ΔT℃200 470 250 500 350电阻Ω/cm2 0.3 ~ 0.8>1014~1016>1010 >1010>1014100 ~22.氧化锆全陶瓷轴承的耐腐蚀性:介质分子式含量% 温度耐蚀性醋酸CH3COOH 80 沸腾优秀醋酸/醋酸酐CH3COOH +CH3CO50/80 沸腾优秀水+ 氯化钠H2O +NaCl 沸腾优秀碳酸H2CO3沸腾优秀铜Cu 1400℃优秀食物酸沸腾优秀果汁沸腾优秀盐酸HCl 良好35 25℃良好盐酸+氧化铁HCl + FaCl2沸腾良好氢氟酸HF 25℃不推荐硝酸HNO383 25℃良好硝酸+ 盐酸HNO3 + HCl 80 + 20 沸腾良好磷酸H3PO485 25℃优秀氢氧化钾KOH 25℃优秀碳酸钠+ 硫酸Na2CO3 + H2SO318/20 925℃优秀氢氧化钠NaOH 50 沸腾优秀硫酸H2SO420 25℃优秀硫酸H2SO498 50℃良好铝Al 100 700℃优秀锌Zn 100 500℃良好3.高性能陶瓷轴承说明:■成果简介:在高速、高温、低温、大温差、真空、要求绝缘、不导磁等恶劣工作环境下,高性能陶瓷轴承是替代目前使用的全钢轴承的理想轴承,具有适应转速范围宽、高速旋转发热小、性能稳定、寿命长、耐腐蚀、不怕污染、抗磨损、耐瞬时缺油润滑能力和可靠性高等优异性能指标,陶瓷轴承可广泛应用在机械、化工、电视、真空、低温工程、航天、航空等领域、发展前景广阔。
陶瓷球轴承与钢球轴承的区别
陶瓷球轴承与钢球轴承的区别陶瓷球轴承与钢球轴承是两种常见的轴承类型,它们在材质、结构和性能等方面存在一些区别。
下面将就这些方面进行详细的比较,以帮助我们更好地理解陶瓷球轴承和钢球轴承的不同。
1. 材质陶瓷球轴承的最大特点是采用陶瓷材料制作,常用的陶瓷材料有硅酸盐陶瓷、氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷等。
这些材料具有低密度、高硬度、高强度、低热膨胀系数、高温耐受力强等特点,使得陶瓷球轴承具备更好的耐磨性和高速运转能力。
相比之下,钢球轴承的球体和内外圈均由钢材制成,其特点是强度高、坚固耐用。
2. 密封性陶瓷球轴承由于材料的特性,具有良好的密封性能,陶瓷材料的低摩擦系数可以减少泄漏和干涉,从而使密封效果更佳。
而钢球轴承一般需要额外的密封装置来增强其密封性。
3. 耐腐蚀性陶瓷材料具有良好的耐腐蚀性,能够抵抗酸、碱等腐蚀性介质的侵蚀,因此陶瓷球轴承在恶劣的工作环境中表现更出色。
而钢球轴承在腐蚀性介质中容易出现腐蚀、生锈等问题。
4. 温度特性陶瓷材料具有优异的高温特性,能够在高温环境下工作,并保持较低的热膨胀系数。
相比之下,钢球轴承的温度特性较差,容易受热膨胀的影响,从而影响其使用寿命。
5. 润滑要求陶瓷球轴承材料表面光滑,在很多情况下可以忽略润滑要求,减小了维护成本。
而钢球轴承需要在运转时添加润滑剂,以减少摩擦和磨损。
6. 重量陶瓷材料的密度低于钢材,因此陶瓷球轴承相对钢球轴承具备更轻的重量。
在需要减轻设备负担、提高运转效率的场合,采用陶瓷球轴承能够有效地实现这一目标。
7. 噪音和振动陶瓷球轴承由于材质的特点,表现出较低的噪音和振动水平。
相比之下,钢球轴承在高速运转时容易产生噪音和振动,影响使用效果和舒适性。
综上所述,陶瓷球轴承和钢球轴承具有不同的材质、结构和性能特点。
作为技术的进步,陶瓷轴承在一些特定的应用领域表现得更出色,如高速运转、高温环境、腐蚀性介质等。
但由于其生产成本较高,陶瓷轴承在一些一般性应用中难以替代传统的钢球轴承。
陶瓷轴承优缺点
陶瓷轴承优缺点陶瓷轴承是一种特殊的轴承,与传统的金属轴承相比,在一些方面具有明显的优势,但也有一些局限性。
本文将介绍陶瓷轴承的优缺点。
优点耐磨性和耐腐蚀性陶瓷轴承使用陶瓷材料制成,这种材料具有很强的耐磨性和耐腐蚀性,能够在恶劣的环境中稳定工作。
陶瓷轴承的表面光滑,不容易形成磨损,具有长寿命的特点。
轻量化陶瓷轴承的密度比常见金属轴承低很多。
例如,钢材的密度约为7.85g/cm3,而氧化铝陶瓷的密度只有3.9g/cm3,硅氮化硅陶瓷的密度只有3.2g/cm3,重量轻了50%以上,对于高速运转的机器来说,降低了负载和摩擦,可以提高转速和工作效率。
抗高温陶瓷材料的耐高温性能良好,比如氧化锆陶瓷的熔点高达2,650度,而钢材的熔点只有1,500多度。
因此,陶瓷轴承在高温环境中也能正常工作,适合在高温炉等场合使用。
无电磁干扰陶瓷轴承没有磁性,不会对周围的电气设备产生电磁干扰,降低了故障率和噪音,适用于一些精密机器设备。
缺点昂贵相较于常规的金属轴承,陶瓷轴承的制造成本要高得多。
首先因为其材料成本昂贵,其次是生产加工的设备和技术成本也高,这就使得陶瓷轴承的售价很高,制约了其在市场上的广泛应用。
脆弱性强陶瓷材料相对脆弱,容易在遭受外力冲击时破裂。
这就对陶瓷轴承的设计和使用提出了更高的要求,需要更加精细的生产控制和使用保护。
难以加工由于陶瓷材料特殊的化学物质成分和结构特点,陶瓷轴承的生产加工比较困难。
制造陶瓷轴承需要特殊的加工设备和精细的生产技术,增加了生产成本和技术难度。
结论综上所述,陶瓷轴承相比于传统金属轴承,具有优越的一些性能。
例如,它们具有良好的耐磨性和耐腐蚀性、轻量化、抗高温等特点。
但另一方面,陶瓷轴承制作成本高、脆弱易碎、生产加工难度大等局限性也不能忽视。
因此,针对所需的具体场合和性能需求,选择陶瓷轴承还需权衡其优缺点。
陶瓷轴承的优缺点
陶瓷轴承的优缺点轴承是机械中不可或缺的部件,其主要作用是实现机械装置中对于旋转或直线运动的支持,同时也用于减小因摩擦而产生的热量和能量的损失。
陶瓷材料因其优异的性能,在轴承材料中也得到了广泛应用。
本文将重点讨论陶瓷轴承的优缺点。
优点:1.优异的耐磨性能:陶瓷是不导电的,非热膨胀的,具有很高的硬度和耐磨性。
这些特点赋予了陶瓷轴承比传统金属材料更加优异的耐磨性能。
通常情况下,金属轴承在与不同材质的旋转部件摩擦时,容易产生磨损,严重时甚至会导致故障,但是陶瓷轴承可以避免这些问题。
2.优异的耐腐蚀性能:陶瓷材料化学稳定性非常好,可以在高温和恶劣的环境下工作,而不受腐蚀的影响。
因此,陶瓷轴承在一些特殊的环境下有着非常重要的应用,例如在海洋,化工和生物科技领域中。
3.减少润滑剂的使用:由于陶瓷材料自身具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能,可以在不添加润滑剂的情况下完成工作,从而减少了润滑剂的使用量。
润滑剂不仅是一种消耗品,而且往往需要在机器维护,操作和清洁过程中进行大量的投入。
因此,陶瓷轴承的使用可以大大降低维护和使用成本。
4.良好的绝缘性能:陶瓷材料是一种优秀的绝缘体,具有极佳的绝缘性能。
在使用过程中,陶瓷轴承可以防止电击,从而保护设备的工作人员免受危险。
5.优异的温度特性:陶瓷材料在高温的情况下可以保持稳定性能,可以在热度非常高的环境下工作。
这种特性使得陶瓷轴承非常适合于高温应用场合,例如烧结炉,内燃机,炉窑,航空发动机等。
缺点:1.昂贵的成本:陶瓷材料的生产过程复杂,工艺要求高,原材料价值较高,因此,相对于金属轴承,陶瓷轴承的价格相对较高。
2.易碎性及低韧性:陶瓷材料硬度高,但弹性低,极其脆弱,当受到俯冲、冲击或扭曲之类的外力作用时,会非常容易破裂。
这也是制约陶瓷轴承在机械领域应用的一个很重要的因素。
3.摩擦系数不稳定:相对于金属轴承,在某些特定的使用环境下,陶瓷轴承的摩擦系数不太稳定。
例如,一些液压设备和动力传动系统中,液压油或乳化液很容易影响陶瓷轴承的工作表现。
国内外陶瓷球轴承的应用及市场分析
国内外陶瓷球轴承的应用及市场分析1. 引言陶瓷球轴承是一种新型的高精密轴承,其由陶瓷材料制成,具有优异的抗腐蚀性、耐磨性和高温性能。
本文将对国内外陶瓷球轴承的应用及市场进行分析,并探讨其发展前景。
2. 国内陶瓷球轴承的应用陶瓷球轴承在国内的应用领域越来越广泛,主要包括以下几个方面:2.1 汽车工业在汽车工业中,陶瓷球轴承被广泛应用于发动机、变速器和悬挂系统等关键部件。
陶瓷材料具有较高的硬度和耐磨性,能够在高温、高压和高速的工作环境下保持较好的稳定性。
2.2 电子电器行业陶瓷球轴承在电子电器行业中主要应用于精密仪器、计算机硬盘和光学设备等领域。
由于陶瓷材料具有低磁性和低电阻性,能够提供更高的运行速度和更低的能耗,因此在这些高精密度设备中具有较大的优势。
2.3 航空航天工业航空航天工业对于轴承的要求非常高,陶瓷球轴承在航空航天领域中具有广阔的应用前景。
陶瓷材料的优异性能能够满足高温和高速的要求,同时具有较小的摩擦系数和较低的热膨胀系数,能够保证长时间的可靠运行。
3. 国际陶瓷球轴承市场分析陶瓷球轴承在国际市场上也有良好的发展,其应用领域和市场规模不断扩大。
以下为国际市场的一些主要特点:3.1 市场规模扩大随着全球工业化进程的加速,陶瓷球轴承市场规模得到了快速扩大。
陶瓷球轴承的优异性能、长寿命和低维护成本等优势,使其逐渐取代了传统的金属轴承,在一些高精密设备和高要求领域得到了广泛应用。
3.2 技术创新推动市场发展陶瓷球轴承的发展离不开技术的支持和创新。
随着技术的不断进步,陶瓷球轴承在材料、制造工艺和设计方面得到了一系列的改进。
这些技术创新推动了陶瓷球轴承市场的发展和应用范围的扩大。
3.3 市场竞争激烈随着陶瓷球轴承市场的快速发展,国际市场上涌现了众多的厂商和品牌。
市场竞争日益激烈,各家企业通过产品质量、性能和服务等方面的竞争来争夺市场份额。
同时,一些大型跨国公司通过技术优势和规模效应,进一步压缩了市场空间。
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陶瓷球轴承介绍在工程陶瓷产品的开发应用中,陶瓷球轴承是工程陶瓷在工业领域广泛应用的典型范例,受到很多国家的高度重视.在高速精密轴承中,应用最多的是混合陶瓷球轴承,即滚动体使用热压Si3N4陶瓷球,轴承圈仍为钢圈。
这种轴承标准化程度高,对机床结构改动小,便于维护保养,特别适合于高速运行场合.其组装的高速电主轴,具有高速、高刚度、大功率、长寿命等优点。
1.轴承配置:内外圈轴承钢/不锈钢+陶瓷球+PA66/不锈钢保持器 +2RS/ZZ2.高温油脂,3.采用陶瓷球轴承和普通轴承相比的优势:陶瓷球轴承的优点(1)耐温高陶瓷球热膨胀系数小,在高温环境下不会因为温度的原因导致轴承球膨胀,这样大大提高了整个轴承的使用温度,普通轴承的温度在160度左右,陶瓷球的可以达到220度以上.(2)转速高陶瓷球具有无油自润滑属性,陶瓷球摩擦系数小,所以陶瓷球轴承具有很高的转速.据统计采用陶瓷球的轴承是一般轴承的转速1.5倍以上的转速.(3)寿命长陶瓷球可以不加任何油脂,也就是说即使油脂干掉,轴承还是可以运作的,这样就避免了普通轴承中因为油脂干掉导致的轴承过早损坏现象的发生.据我们测试以及一些客户的反馈使用陶瓷球后的轴承的使用寿命是普通轴承的2-3倍.(4)绝缘最后一点也是最重要的一点,绝缘,采用陶瓷球的轴承,可以使轴承的内外圈之间绝缘,因为陶瓷球是绝缘体,在轴承的内外圈之间用陶瓷球,就可以达到绝缘的效果.这样就使轴承能够在导电的环境下使用了.滚动轴承由套圈、滚动体、保持器、润滑脂、密封件组成,当滚动体采用陶瓷材料后,此滚动轴承就定义为陶瓷球轴承。
因为陶瓷球本身具有自润滑性能,所以润滑可以按使用要求,可以有润滑脂也可以不加润滑脂。
密封件也是可以按使用要求,决定陶瓷球轴承是否带密封件。
保持器也是可以按使用要求是否采用。
那么套圈、滚动体是轴承两个不可缺少的要素,当这两个要素不是同一种材料时,就有了混合轴承(Hybrid construction bearing)的说法。
当滚动体采用陶瓷材料时就定义为混合陶瓷球轴承(Hybrid construction ceramic ball bearing)。
常用的陶瓷球材料有氧化锆(ZRO2)和氮化硅(SI3N4);常用的套圈材料有轴承钢(GCR15)和不锈铁(440、440C)及不锈钢(304、316、316L)。
按照使用环境、转速、负荷、温度,及使用时的要求,陶瓷球轴承的套圈和滚动体可以由以上材料互相组合,并起到不同的使用效果。
陶瓷球轴承的代号:HY +套圈材料+轴承型号+密封型式——球的材料——保持器材料——润滑脂套圈材料:S表示不锈铁 SS表示不锈钢具体用什么材料可以用挂号标注说明实践证明,作为轴承材料还必须具有在不同温度下的尺寸稳定性,以保证轴承在温度变化的工作环境下,保持精密的尺寸和精确的配合,在特殊环境下还必须具备抗腐蚀、抗分解能力.总之,用以制造滚动轴承零件的陶瓷材料应具备以下性能特点: 1)低密度.由于滚动体密度减小,高速工作时其离心载荷也减小,从而可在更高转速下工作. 2)中等弹性模量.弹性模量太大会因应力集中而降低轴衬的承载能力.3)热膨胀系数小.减小对温度变化的敏感性,使轴承工作温度范围更宽. 4)高抗压强度.抗压强度高是滚动轴承承受高应力的需要. 5)高硬度和高韧性.这两个特性相结合可获得较好的表面粗糙度;而且能防止外界粒子和冲击的损伤. 6)良好的抗滚动接触疲劳性和具有剥落失效模式. 7)特殊场合应具有耐高温、耐腐蚀和稳定性.套圈和滚动体接触点受到外加负荷和旋转的作用,因而反复产生接触压力和变形。
由于钢制轴承自身材料性能特点,轴承失效的主要形式是疲劳剥落,疲劳寿命短,应用范围受到很大限制。
而陶瓷材料具有低密度,中等弹性模量,热膨胀系数小,硬度高,耐高温,耐腐蚀,无磁等优点,以氮化硅陶瓷球为滚动体的陶瓷球轴承可显著提高轴承接触疲劳寿命,极大拓展了滚动轴承的应用领域,已广泛应用于各种高精度、高转速机床,汽车、赛车、地铁、电机、航空发动机、石油化工机械、冶金机械等领域。
氮化硅陶瓷材料在轴承中的应用陶瓷轴承的应用领域日益广泛,但在工业领域中成功应用的还是陶瓷球轴承.目前,应用较多的为氮化硅陶瓷球轴承.它的优点是:极限转速高、精度保持性好、启动力矩小、刚度高、干运转性好、寿命长,非常适合于在高速、高温以及腐蚀、辐射条件下保持高精度、长时间运转,主要用于数控机床和高速精密机械中,如高速电主轴轴承、机床主轴轴承、牙钻轴承、仪器仪表用轴承,计算机硬盘驱动器轴承等.此外,氮化硅陶瓷的硬度比轴承钢高1倍,弹性模量约高1/3,在相同载荷的条件下,氮化硅陶瓷的弹性变形小,所以,使用陶瓷球轴承的机床主轴具有良好的运转精度.混合型陶瓷轴承目前已成功地应用于高速机床的主轴中,并已进入实用化阶段,如日本牧野等公司生产的HPM型超精密车床等,主轴转速为16 000 r/min,而美国MIKRO公司生产的HSM700高速加工中心,主轴转速已达到42 000 r/min,切削速度提高了5~10 倍.此外,混合型陶瓷轴承还用应在电主轴、涡流分子泵等高转速的设备中.陶瓷轴承作为一种重要的机械基础件,由于其具有金属轴承所无法比拟的优良性能,抗高温、超强度等在新材料世界独领风骚。
近十多年来,在国计民生的各个领域中得到了日益广泛的应用。
航空航天、航海、核工业、石油、化工、轻纺工业、机械、冶金、电力、食品、机车、地铁、高速机床及科研国防军事技术等领域需要在高温、高速、深冷、易燃、易爆、强腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦等特殊工况下工作,陶瓷轴承不可或缺的替代作用正在被人们逐渐地认识。
随着加工技术的不断进步,工艺水平的日益提高,陶瓷轴承的成本不断下降,已经从过去只在一些高、精、尖领域小范围内应用,逐步推广到国民经济各个工业领域,产品市场价格也逐渐接近实用化,达到用户可接受的程度,陶瓷轴承大面积应用的浪潮已经涌来。
20世纪60年代以来,随着陶瓷材料的开发与应用,陶瓷轴承也得以发展.美国诺顿公司已将氮化硅陶瓷轴承应用在航天飞机的液压泵上,轴承的运转速度提高了50%~100%,美国一家公司向美国宇航工业供应的陶瓷轴承已在800*(2的高温下使用;日本主要飞机发动机制造商石川岛播还将钢一陶瓷混合轴承及全陶瓷轴承在发动机上进行了试验.1. 低密度:由于陶瓷滚动体材料密度低,离心载荷小,从而可在更高转速下工作,而且产生热量较少。
2. 中等弹性模量:陶瓷滚动体的弹性模量比钢制滚动体高,则轴承的动态刚度提高,但是弹性模量太大会因应力集中而降低轴承的承载能力。
3. 热膨胀系数小: 热膨胀系数小有助于减小对温度变化的敏感性,从而防止卡死。
对混合滚子轴承,可适用的运转速度范围更宽。
4. 抗压强度高: 抗压强度高是滚动轴承承受高接触应力的需要(对于陶瓷材料,其强度通常是通过三点或四点弯曲试验测得的断裂模量决定)。
5. 高硬度和高韧性: 这两个特性相结合可获得较好的表面粗糙度,而且能防止外界硬质粒子和冲击的损伤。
6. 良好的抗滚动接触疲劳特性: 此性能对轴承滚动体的要求至关重要。
7. 剥落失效形式: 如果滚动体在工作中失效,则应是疲劳剥落,该实效形式在卡死前有预兆,是一种造成危害最小的实效形式。
在一些应用条件较高的应用领域陶瓷材料还具备一些特殊性能。
8. 耐高温和稳定性: 在高达800℃高温环境中能稳定保持其机械性能。
9. 耐腐蚀: 在氧化和腐蚀环境,尤其是在反复滚动而挤掉表面油膜的接触区应具有抗氧化和腐蚀稳定性。
工业用氮化硅陶瓷材料和轴承钢的性能力密度(Kg/m3)3250 7800 杨氏模量(GPa)310 210 抗压强度(MPa) >3500断裂模量(MPa)700-1000 维氏硬度(GPa)14-18 8 韧性(MPa· m1/2)5-8 16-20热膨胀系数(×10-2/°K)3 12 热传导率(W/mK) 20 30 比热(J/KgK)800 450使用上限温度(°K) 1050 400-600 抗热冲击高很高滚动接触疲劳失效形式剥落剥落陶瓷球轴承的发展方向由于陶瓷球轴承是一种重要的机械基础零部件,它具有金属轴承无法比拟的优异性能,因此,在各个领域中都得到了日益广泛的应用.从应用的效果上看,最突出的效果是较大地提高了轴承的使用寿命和极限转速,为发展高速、高精度机床提供了基础零部件.另外,在高温、腐蚀、绝缘、真空等行业的应用也已取得了良好效果.基于它应用范围广,因此,为其发展带来了更大的生机和活力.另外,开发者应注意那些金属轴承无法胜任的、而陶瓷轴承完全有能力去替代的最普通的工作.如污水处理、海洋开发、石油勘探、医药卫生、食品工业等诸多领域中实际使用的一般精度等级,中、低转速,要求轴承能够有耐一定浓度的酸、碱、盐腐蚀,耐几百度高温,不导磁、电,无毒性,可在无油或利用工作介质自身润滑的工作领域.这些领域应用的轴承占特种轴承应用的比例非常大,市场广阔,值得我们开发.研发机构应抓住机遇,开拓市场,降低制造成本,促进高性能陶瓷材料的规模化生产,使具有广阔市场前景的陶瓷材料的应用早日实现产业化.陶瓷球轴承的发展现状分析陶瓷轴承和陶瓷球轴承是轴承大类中一支奇葩,是新工艺、新材料、新结构的一种完美的结合。
作为承运机械转动的基础件,由于其具有金属轴承所无法比拟的优良性能,在各种特殊环境、恶劣环境下得到广泛的应用。
因为具有抗高温、耐低寒、耐腐蚀、绝电、阻磁、低密度、高强度等性能在新材料世界独领风骚。
近十多年来,在国计民生的各个领域中得到了日益广泛的应用。
在航空航天、航海、核工业、石油、化工、轻纺工业、机械、冶金、电力、新能源、食品、机车、地铁、高速机床及科研国防军事技术等领域需要在高温、高速、深冷、易燃、易爆、强腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦、易生锈等特殊工况下工作,陶瓷轴承不可或缺的替代作用正在被人们逐渐地认识。
随着加工技术的不断进步,工艺水平的日益提高,陶瓷轴承的成本不断下降,已经从过去只在一些高、精、尖领域小范围内应用,逐步推广到国民经济各个工业领域。
批量化的生产使市场价格也逐渐接近实用化,达到用户可接受的程度。
通过不同行业批量化、长时间的使用考验。
许多成功的案例体味到了陶瓷轴承和陶瓷球轴承所带来的免维护、长寿命、高稳定、低成本的优越性。
陶瓷轴承和陶瓷球已从研究、试制阶段走向批量化生产的阶段,大面积应用的浪潮已经涌来。
陶瓷球轴承的分类按材料分:陶瓷轴承可以分为氧化锆陶瓷轴承、氮化硅陶瓷轴承、复合陶瓷材料轴承。
按结构分:陶瓷轴承可以分为:氧化锆带保持器陶瓷轴承、氮化硅带保持器陶瓷轴承、复合带保持器陶瓷轴承。
一般陶瓷轴承的保持器材料以聚四氟乙烯(PTFE)作为标准配置,还可以采用玻璃纤维增强的尼龙66(GRPA66-25),特种工程塑料(PEEK,PI),不锈钢(SUS316、SUS304),黄铜(Cu)等。