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陶瓷軸承的特性和應用
2021-01-08 17:06:46 分類:陌貝視角
摘要:由于陶瓷材料位錯少,遷移率低,且具有高的硬度,一般較金屬的硬度要高1倍多,能夠減少磨損,使得陶瓷軸承具有好的耐磨性。此外,氮化硅陶瓷的機械強度并不低,其抗拉強度和抗彎強度與金屬相當;而抗壓強度極高,大約是金屬材料的5~7倍,尤其是在高溫條件下,仍能保持高的強度和硬度,即使在1200℃時強度也基本保持不變。

1長壽命

由于陶瓷材料位錯少,遷移率低,且具有高的硬度,一般較金屬的硬度要高1倍多,能夠減少磨損,使得陶瓷軸承具有好的耐磨性。此外,氮化硅陶瓷的機械強度并不低,其抗拉強度和抗彎強度與金屬相當;而抗壓強度極高,大約是金屬材料的5~7倍,尤其是在高溫條件下,仍能保持高的強度和硬度,即使在1200℃時強度也基本保持不變,在有異物混入的情況下,陶瓷球很少產(chǎn)生剝落失效,因此,耐壓痕性好的陶瓷軸承通常具有更長的壽命,一般較鋼制軸承提高3~5倍。

2低發(fā)熱

由于氮化硅陶瓷材料的摩擦系數(shù)較小,大約是標準軸承鋼的30%,所以與金屬材料相比,氮化硅陶瓷的導熱性能較差,因此陶瓷軸承工作時產(chǎn)生的熱量較小,可延長潤滑脂的壽命。

3低熱膨脹

氮化硅陶瓷的熱膨脹系數(shù)大約是軸承鋼的20%,因此陶瓷軸承隨溫度變化的尺寸變化量小,且產(chǎn)生的熱預載較低,從而避免了過多的熱量聚集成疲勞剝落失效,有益于在溫度變化大的環(huán)境中使用。


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4耐蝕性

陶瓷性材料不活潑的化學特性,使陶瓷軸承具有一定的耐腐蝕性能,因此,陶瓷軸承可用于鋼制軸承由于缺乏耐化學性而提前失效的所有應用場合,如化工機械設備、食品、海洋等部門使用的機械以及原子能設備中的應用。

5無磁性

在強磁環(huán)境中,使用鋼制軸承時,從軸承本身磨損下來的微粉被吸附在滾動體和滾道面之間,成為軸承提前剝落損壞、噪聲增大的主要原因,由于陶瓷軸承是完全非磁性,且具有正常的承載能力,所以可用于需要完全非磁性軸承的場合。

6絕緣性

陶瓷材料的常退電阻率比較高,可作為較好的絕緣材料,使軸承免遭電弧損傷。

7自潤滑性

陶瓷軸承可實現(xiàn)自潤滑。

陶瓷軸承的應用

陶瓷軸承具有耐高溫、耐寒、耐磨、耐腐蝕、抗磁電絕緣、無油自潤滑、高轉(zhuǎn)速等特性??捎糜跇O度惡劣的環(huán)境及特殊工況,可廣泛應用于航空、航天、航海、石油、化工、汽車、電子設備,冶金、電力、紡織、泵類、醫(yī)療器械、科研和國防軍事等領域,是新材料應用的高科技產(chǎn)品。

陶瓷軸承的套圈及滾動體采用全陶瓷材料,有氧化鋯(ZrO2)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(Sic)三種。保持器采用聚四氟乙烯、尼龍66,聚醚酰亞氨,氧化鋯、 氮化硅,不銹鋼或特種航空鋁制造,從而擴大陶瓷軸承的應用面。

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