氮化硅陶瓷轴承的应用特性

一、氮化硅陶瓷轴承主要用于以下方面

氮化硅陶瓷轴承主要用于四个方面：

（1）高速轴承；

（2）高温轴承；

（3）真空用轴承；

（4）腐蚀用轴承。

氮化硅陶瓷轴承之所以能够在特殊环境和情况下工作，完全得益于氮化硅陶瓷的性能。氮化硅陶瓷使得陶瓷轴承具有以下优点。

二、氮化硅陶瓷轴承的应用特性

2.1、高速

陶瓷材料的重要仅为同等钢材重要的 40%，密度小这一-特点，可实现轴承的轻量化和高速化，使得陶瓷轴承在高速旋转时能够抑制因离心力作用引起的滚动体载荷的增加和打滑（陀螺力矩引起的滑动和自旋滑动)，陶瓷轴承的转速是钢制轴承的1. 3～1.5 倍，其 DN 值可达 300 万。

例如角接触球轴承，由于具有一定的接触角，其滚动体与滚道面之间会产生旋转滑动，当采用密度小的陶瓷滚动体时，不仅旋转滑动小，而且对轴承发热和表面损伤均起到有益的作用，对于航空航天飞行器也是非常有益的。

2.2、高刚性

氮化硅陶瓷的弹性模量比金屬高得多，是金屬的 1.5 倍，因而受力后的弹性变形小。相对载荷的刚性高，大约可提高刚度 15%~20%，从而减轻了机床的振动，在高精密系统中获得了良好的应用价值，如超精密机床的主轴、高精度的航天轴承等。

2.3、长寿命

由于陶瓷材料位错少，迁移率低，且具有高的硬度，一般较金厲的硬度要高一倍多，能够減少廳損，使得陶瓷轴承具有好的耐磨性。

此外，氮化硅陶瓷的机械强度并不低，其抗拉强度和抗弯强度与金属相当，而抗压强度极高，大约是金属材料的 5-7倍，尤其是在高温条件下，仍能保持高的强度和硬度，即便在 1200℃时强度也基本保持不变，在有异物混人的情况下，陶瓷球很少产生剥落失效（点蚀),因此，耐压痕性好的陶瓷轴承通常具有更长的寿命，一般较钢制轴承提高 3 ~5 倍。

2.4、低发热

由于氮化硅陶瓷材料的摩擦系数较小，大约是标准轴承钢的 30%，所以与金属材料相比，氮化硅陶瓷的导热性能较店，因此陶瓷轴承工作时产生的热量较小,可延长润滑脂的寿命。

2.5、低热膨胀

氮化硅陶瓷的热膨胀系数大約是轴承钢的20%，因此陶瓷轴承随溢度变化的尺寸变化量小，且产生的热预载较低，从而避免了过多的热量聚集或疲劳刺落失效，有益于在温度变化大的环境中使用。

2.6、绝缘性

陶瓷材料的常温电阻率比较高。可作为较好的绝缘材料，使轴承免遭电弧损伤。

2.7、耐蚀性

陶瓷材料不活泼的化学特性，使陶瓷轴承具有一定的耐腐蚀性能，因此，陶瓷轴承可用于钢制轴承由于缺乏耐化学性而提前失效的所有应用场合。

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