谈陶瓷轴承的应用及市场前景_李婷

谈陶瓷轴承的应用及市场前景

李婷

(湖北武汉风神汽车配件公司,武汉430055)

摘要:陶瓷轴承作为一种重要的机械基础件,由于具有金属轴承所无法比拟的优异性能,近年来,在国计民生的各个领域中得到了日益广泛的应用。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,陶瓷轴承广泛应用的时代已经到来。根据开拓陶瓷轴承是高技术发展的需要,本文阐述了陶瓷轴承的主要用途和应用领域和陶瓷轴承的主要类别;以及陶瓷轴承的主要性能特点;同时指出了陶瓷轴承的市场广阔前景。

关键词:陶瓷轴承;应用领域;市场前景

陶瓷轴承作为一种重要的机械基础件,由于

具有金属轴承所无法比拟的优异性能,近年来,

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、核工业、石油工业、化学工业、

轻纺工业、食品工业、高速机床等高温、高速、耐

腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦的特殊环境下,

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

去中在一些高、精、尖类领域小范围内应用,逐步

推广到可以接受的程度,陶瓷轴承大面积应用的时代已经到来。

1开拓陶瓷轴承是高技术发展的需要

陶瓷在人类生活和现代化建设中是不可缺少的一种材料,它和金属材料,有机高分子材料并列为当代三大固体材料之一。这三者的主要区别在于化学键构成上的差异,由于材料原子间的相互作用力不同,因而在使用性能上表现出极大的差异。现代工程陶瓷材料是以离子键及共价键为主要结合力的无机非金属材料。在工艺上突破了传统方法,其化学组成,显微结构以及性能都不同于普通陶瓷,故称为特种陶瓷。其主要特征为:抗高温、高强度、耐磨耗、耐腐蚀。已成为近代尖端科学技术的重要组成部分。据调查统计世界上约有

1/3的能源消耗在不同形式的摩擦上,其中轴承约占1/10左右。工作母机向高精度、长寿命和高速自动化方向发展,对机械工业基础件的要求愈来愈苛刻,生产实践证明,传统轴承单靠改善轴承的结构或润滑条件,已经满足不了现代科学技术和工业生产发展的要求。人类在科学技术上的进步,总是与新材料的出现和使用密切相关的,在科学技术飞速发展的今天,开拓陶瓷材料制造轴承,是近代高技术发展的需要。现代科技产品已广泛的使用到精密陶瓷材料。

采用陶瓷材料制造轴承,是对传统轴承的一次革命。材料的使用与发展,标志着人类进步的里程,材料也是现代文明的重要物质基础,所以工业先进国家无不对材料给予足够的重视。自上世纪60年代初期,以美国为中心开始研究陶瓷轴承,各工业发达国家都把开发陶瓷轴承新材料纳入国家计划。世界上第一套陶瓷轴承是由美国航空航天局(NASA)1972年研制成功的。之后,世界各国就一直在竞相开发、研制新一代更

44

高性能的陶瓷轴承。经过近

40年的研发展,产品从极端保密到公开销售,取得了引人瞩目的成就。

陶瓷轴承最突出的效果是较大幅度地提高了轴承的使用寿命和极限转速,为发展高速和超高速、高精密机床提供了基础零部件。除此以外,在高温、腐蚀、绝缘、真空、化工等行业的应用也已取得了良好效果。当今世界著名的轴承公司无一不在研发、生产陶瓷轴承和陶瓷球轴承,而产品的质量高低,已成为衡量其企业实力的一个重要标志。据不完全统计,到目前为止,国外能够生产陶瓷轴承的有:美国、日本、德国、法国、俄罗斯、韩国、英国等十几个国家。其中陶瓷球轴承的生产在国外起步较早,运用的场合范围较广,比如数控机床用陶瓷球轴承、磨床电主轴用陶瓷球轴承、机床滚珠丝杠用陶瓷球轴承等。陶瓷球轴承的高耐磨性、自润滑性、超高转速等性能得到了淋漓尽致的发挥,也为高精度机床、高速机床、特种环境设备作出了贡献。

作为陶瓷球轴承的核心部件)))陶瓷球体,国外的研发和竞争也比较激烈。美国的Norton 公司采用H I P 法生产的陶瓷球在国际上堪称一流水平。目前世界各国研究陶瓷球轴承处于领先水平的主要公司有瑞典的SKF 、德国的FAG 、法国的圣戈班、日本的NSK 、KOYO 、NM B (美培亚)等。

陶瓷轴承在国内研究起步较晚,我国把基础材料作为国民经济发展的重点,把新材料定为863高技术计划7个主要领域之一。与国外相比,我国陶瓷轴承的发展形势不容乐观。当前国内对陶瓷轴承和陶瓷球轴承的研究开发工作还存在着一些问题,严重制约了陶瓷轴承的发展。

2 陶瓷轴承的主要用途和应用领域

由于制造技术的长足进步,陶瓷材料的韧性和可靠性得到较大提高,使陶瓷轴承在工业上广泛应用成为可能。陶瓷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。将其转化为民用技术,陶瓷球轴承可以完全

覆盖现在的精密、中速以上全钢轴承的所有应用领域。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。以单一陶瓷材料或多种陶瓷材料组合制造的全陶瓷轴承和组合型陶瓷轴承,已应用于各种不同的恶劣环境和工况条件之下,在航空、航天、航海、石化、机械、冶金、电力、轻纺、医药和国防军事等领域发挥着重要作用。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

45