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陶瓷轴承简介


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一马当先。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。
什么是陶瓷轴承
顾名思义,轴承所使用材料为:工程陶瓷材料,轴承内圈、轴承外圈、轴承滚动体均为工程陶瓷材料,标准保持架材料为:PTFE / PEEK, 在特定情况下,保持架材料也可用工程陶瓷材料加工。
陶瓷轴承材料分类
1.氧化锆陶瓷轴承
全陶瓷轴承具抗磁电绝缘、耐磨耐腐蚀、无油自润滑、耐高温耐高寒等特点,可用于极度恶劣环境及特殊工况。套圈及滚动体采用氧化锆(ZrO2)陶瓷材料,保持器使用聚四氟乙烯(PTFE)作为标准配置,一般也可使用玻璃纤维增强的尼龙66(RPA66-25),特种工程塑料(PEEK,PI),不锈钢(AISISUS316),黄铜(Cu)等。
2.氮化硅陶瓷轴承
氮化硅全陶瓷轴承套圈及滚动体采用氮化硅(Si3N4)陶瓷材料,一般也可使用RPA66-25,PEEK,PI,以及酚醛夹布胶木管等。SiN4制全陶瓷轴承相比较ZrO2材料可适用于更高转速及负荷能力,以及适用于更高的环境温度。同时可提供用于高速高精度高刚性主轴的精密陶瓷轴承,最高制造精度达P4至UP级。
3.氧化铝陶瓷轴承
氧化铝全陶瓷轴承套圈及滚动体采用氮化硅(Al2O3)陶瓷材料,一般也可使用RPA66-25,PEEK,PI,以及酚醛夹布胶木管等。Al2O3制全陶瓷轴承相比较ZrO2材料可适用于更高的环境温度,满球氧化铝全陶瓷轴承最高温度可达1200℃。
4.混合陶瓷球轴承
陶瓷球特别是氮化硅球具有低密度、高硬度、低摩擦系数、抗磁电绝缘、耐磨、自润滑及刚性好等特点,特别适合做高速、高精度及长寿命混合陶瓷球轴承的滚动体(内外圈为轴承钢。一般内外圈采用轴承钢(GCr15)或不锈钢(AISI440C、AISI420),陶瓷球可选用ZrO2,Si3N4,或SiC材料。
5.碳化硅陶瓷轴承
碳化硅是一种无机非金属材料,具有高硬度、高耐磨性、摩擦系数低、抗氧化性强、热稳定性好、热膨胀系数低、热导率大、以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性,可用天各种要求耐磨、耐腐和耐高温的机械设备,我司生产的碳化硅轴承采用新一代无压烧结碳化硅(SSIC),选用高纯度a-SIC微粉和添加剂压制素坯,采用无压烧结工艺,在高温下烧结而成的高纯度、高密度、不含游离硅的SIC,无压烧结的硬度、强度、耐腐蚀、耐高温、抗冲击性等各项性能均比其它工程陶瓷如氧化锆、碳化硅反应烧结等优良,碳化硅全陶瓷轴承套圈及滚动体采用无压碳化硅(SIC)陶瓷材料,保持架采购PTFE作为标准配置,相比较氧化锆轴承材料,可适用于更高的温度及更苛刻的腐蚀环境。
陶瓷轴承的代号
工程陶瓷轴承在陶瓷轴承型号后缀加上CE, CE即代表陶瓷轴承,如6204-2RS表示为轴承钢6204带橡胶密封圈,6204-2RS CE即代表:陶瓷轴承6204带橡胶密封圈。
陶瓷轴承用途分类
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。可应用在炉窑,制塑、制钢等高温设备中;
3、耐腐蚀轴承:材料本身具有耐腐蚀的特性,可应用在强酸、强碱、无机、有机盐、海水等领域,如:电镀设备,电子设备,化工机械、船舶制造、医疗器械等。
4、防磁轴承:因无磁,故不吸粉尘,可减少轴承表面剥落,从而减小了运行噪声。可用在退磁设备。精密仪器等领域。
5、电绝缘轴承:因电阻率高,可免电弧损伤轴承,可用在各种要求绝缘的电力设备中。
6、真空轴承:因陶瓷材料独具的无油自润滑特性,在超高真空环境中,可克服普通轴承无法实现润滑之难题。
注:以上五种类别轴承,同一套轴承可应用到高温、高速、酸碱、磁场、非绝缘中,但因材料性能有所不同(请参阅稀土陶瓷材料性能表)故请客户选择产品时,根据自己所应用的场合,来挑选材料最适合的陶瓷轴承。
陶瓷轴承优点
1、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。
2、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、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。
4、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。
陶瓷轴承应用领域
1、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。
2、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。
3、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!
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关键词:带座轴承、塑料轴承、POM工程塑料耐磨轴承、满装球塑料轴承
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