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陶瓷轴承的优点与缺点简介

发布时间：2023-02-07 11:16:29

在应用中使用陶瓷轴承之前，了解陶瓷轴承的优点和缺点非常重要，广州沃恩的工程师埃里克·斯隆（Erick Sloan）撰写了一份使用陶瓷轴承设计的指南，概述常见的陶瓷轴承材料，总结了陶瓷轴承的优点和缺点，本文为大家介绍陶瓷轴承的优点和缺点，详细如下。

一、优点

陶瓷的微结构具有非金属元素之间固有的共价键，因此可以共享电子，这种原子合作产生了非常强大的吸引力，并由此产生一系列优势，陶瓷轴承通常具有非常高的硬度（70-90 HRc）、弹性模量以及杨氏模量，当施加载荷时，陶瓷轴承能够抵抗形状变化，同时改善磨损特性。

由于陶瓷材料不会产生微焊接，因此陶瓷轴承可以无润滑运行，当滚动元件和滚道上的表面缺陷相互作用产生电弧时，通常会发生金属微焊接，这会降低表面质量，并大大缩短轴承寿命，陶瓷材料没有这个问题，这使得它们适合于需要无润滑环境的各种应用。

陶瓷材料通常在高温下表现稳定，热膨胀较小，与金属离子键相比，增加共价键的键长需要更多的能量，陶瓷是非金属、有色金属材料，当接触到水和其他危险化学品时，它们不会像金属一样腐蚀，它们的高耐腐蚀性使其在潮湿和化学腐蚀环境中表现优异。

许多工程陶瓷也具有低密度，同时由于向心力低和摩擦力减小，陶瓷轴承有更高的转速，由于大多数陶瓷中缺少自由电子，因此陶瓷轴承是非磁性的，并具有极好的绝缘特性。

二、缺点

陶瓷轴承比金属轴承贵得多，由于陶瓷非常坚硬，在制造精密轴承时，加工和磨削成本很快就会增加。随着尺寸的增加，由于需要高成本的加工方法，价格也呈指数增长，包括克服坯体中的温度梯度所需的较慢的烧结过程、在较大体积上均匀施加的压力的量以及由此产生的机器成本。

与金属相比，陶瓷轴承具有较低的承载能力，并且对热冲击敏感，热冲击是指材料内的温度梯度导致不均匀膨胀，从而导致内部应力，该应力可能超过材料的强度，从而形成裂纹。

陶瓷也更难获得高质量的表面光洁度，可以将其研磨至Ra 0.1的表面光洁度，从而达到P5精度等级，然而，由于最近的技术进步，陶瓷轴承现在也可以达到更高的精度等级。