陶瓷軸承是一種重要的機械基礎件,作為高精度軸承,以陶瓷材料為基礎,采用特殊工藝制成。他的外殼和內圈有特殊的陶瓷材料制成,在滾動元件中有很多鋼珠,而中間的滾動表面有一層薄膜形成,這種特殊的結構使陶瓷軸承具有特殊的性能。

來源:兆恩精密陶瓷
陶瓷軸承的優點
1.陶瓷軸承的硬度高,抗磨損性強,具有耐熱性,耐腐蝕性,使用壽命長,抗疲勞性能也很好。
2.它的動磁性能非常好,可以抵抗外界的電磁干擾,提高系統的可靠性,而且具有很好的靜性能,并且重量很小,安裝方便。
3.此外,陶瓷軸承在軸承潤滑時不需要太多的油,維護更加方便,可以有效地降低系統的消耗,降低系統的成本。

SIAIF陶瓷軸承
陶瓷軸承的缺點
陶瓷軸承缺點在于加工困難,成本高,價格貴;硬度高,耐沖擊性能差;在某些使用環境中不能隨設備熱脹冷縮也是陶瓷軸承的一個缺點。
研究陶瓷軸承時,人們可能會注意到的一件事情,它們基本上比金屬更加昂貴。有許多原因,例如與達到高檔原料燒結過程所需要的溫度和極高的能量有關。加工方法要求多,包括克服在生坯的溫度梯度,均勻施加壓力的在較大體積和所的機器成本需要較慢的燒結過程,加工和磨削成本在制造精密軸承時也迅速增加。
所有這一切都必須在一個干凈的環境中具有熟練的勞動力來完成,陶瓷的毛孔雜質難以置信的敏感,所以任何污染物可能導致過早失效。另外隨著尺寸的增加,加工方法的要求,這些都導致成本變高。

316不銹鋼混合陶瓷球軸承(來源:耐特陶塑)
那么,介紹完陶瓷軸承的優缺點后,為什么還會選擇陶瓷軸承呢?
與金屬軸承相比,由于陶瓷滾動小球的密度比鋼低,重量更要輕得多,因此轉動時對外圈的離心作用可降低40%,進而使用壽命大大延長。
并且由于陶瓷的彈性模量比鋼高,其剛性比普通鋼軸承大15-20%,受力時不易變形。陶瓷軸承具有更強的耐磨性,它可以承受更高的摩擦力,不易受到磨損,也不會產生熱量,也不會影響軸承的精度,因此有利于提高工作速度。
此外,陶瓷軸承具有良好的抗腐蝕性,可以在各種腐蝕性介質中長期工作,而不會受到腐蝕。例如陶瓷滾動軸承適宜于在布滿腐蝕性介質的惡劣條件下作業。
陶瓷受熱脹冷縮的影響比鋼小,因而在軸承的間隙一定時,可允許軸承在溫差變化較為劇烈的環境中工作。陶瓷軸承具有的耐高溫和耐低溫特性,使它可以在-50℃到200℃的溫度范圍內工作,確保軸承的精度和可靠性。

滿裝球全陶瓷軸承
總之,陶瓷軸承的這些優勢大概率使它具有極強的安全性,可以保證軸承在長時間的使用中精度和可靠性不受影響。這些優勢使陶瓷軸承成為多種行業的理想選擇。
陶瓷軸承的使用注意事項
首先,陶瓷軸承的溫度不能太高,太高會影響軸承的使用壽命,所以運行時一定要注意溫度。其次,陶瓷軸承不能受到過大的振動,過大的振動會降低軸承的使用壽命,所以在安裝時要注意振動的幅度。最后,陶瓷軸承的潤滑要及時,潤滑一定要用高品質的潤滑油,不要使用普通的機油,以免影響軸承的使用壽命。
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一、精密陶瓷產業鏈:
1、陶瓷器件及材料:MLCC、LTCC、HTCC、微波介質陶瓷、壓電陶瓷、鈦酸鋇、碳酸鋇、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、玻璃粉、氮化鋁、LTCC介質陶瓷粉體、稀土氧化物、生瓷帶等;
2、精密陶瓷:氧化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、氧化釔、結構陶瓷、高溫陶瓷、透明陶瓷、陶瓷微珠、新能源陶瓷、陶瓷軸承、陶瓷球、半導體陶瓷(搬運臂、陶瓷劈刀、靜電卡盤、蝕刻環……)、3D打印陶瓷、燃料電池(SOFC)隔膜片、穿戴陶瓷、光纖陶瓷插芯、陶瓷套筒、CIM、生物陶瓷等。
3、陶瓷基板及封裝外殼:陶瓷封裝外殼、DPC、DBC、AMB、HTCC基板、LTCC基板、薄膜電路板、厚膜電路板、陶瓷封裝基座、熱沉、氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氧化鈹、莫來石粉體及基板等;
4、金屬材料:銀粉、金粉、銅粉、鎳粉、焊料(焊片、焊膏)、MLCC用內/外電極漿料、LTCC銀漿、金漿、鎢鉬漿料、銅漿、靶材、無氧銅帶、可伐合金、金屬沖壓件等;
5、助劑:陶瓷和導電漿料用分散劑、黏合劑、增塑劑、絮凝劑、礦化劑、消泡劑、潤滑劑、燒結助劑等;
6、設備:
陶瓷加工設備:砂磨機、球磨機、真空脫泡機、三輥機、噴霧造粒機、干壓機、流延機、注塑機、3D打印機、模具、干燥設備、研磨機、精雕機、裁片機、激光設備、打孔機、填孔機、絲網印刷機、疊層機、層壓機、等靜壓機、熱切機、整平機、排膠爐、燒結爐、釬焊設備、電鍍設備、化學鍍、噴銀機、浸銀機、端銀機、真空鍍膜設備、顯影設備、去膜設備、蝕刻機、濕制程設備、等離子清洗、超聲波清洗、自動化設備、剝離強度測試儀、AOI檢測設備、打標機;
封裝測試設備:貼片機、引線鍵合機、封蓋機、平行縫焊封帽、切筋機、釬焊設備、激光調阻機、網絡分析儀、熱循環測試設備、測厚儀、氦氣檢漏儀、老化設備、外觀檢測、超聲波掃描顯微鏡、X-光檢測、激光打標、分選設備、測包編帶機等;
7、耗材:離型膜、載帶(塑料和紙質)、耐火材料、承燒板/匣缽(氧化鋁、剛玉莫來石、氮化硼等)、承燒網、發泡膠、研磨耗材(金剛石微粉、研磨液)、精密網版、清洗劑、電鍍藥水等。
二、熱管理產業鏈:
1、熱管理材料:氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、石墨烯、石墨、碳納米管、空心玻璃微珠、導熱粉體、散熱基板、熱沉(鎢銅、鉬銅、氮化鋁、金剛石等)、鋁碳化硅AlSiC、相變材料、導熱凝膠、導熱界面材料、導熱墊片、導熱膠帶、灌封膠、熱管/均熱板;
2、散熱器件:半導體制冷片(TEC)、IGBT散熱器(銅、鋁)、大功率晶體管散熱器、通信基站散熱殼體、液態金屬散熱器、插針式散熱器等;
3、設備:壓延機、涂布機、分條機、模切機、復卷機、切片機,CNC設備、壓鑄/沖壓設備、熱分析儀器、激光導熱儀、導熱系數儀、強度試驗機、檢測設備、自動化等。
三、功率半導體器件封裝產業鏈:
1、材料:碳化硅,陶瓷襯板(DBC、AMB)、封裝管殼、鍵合絲、散熱基板(銅、鋁碳化硅AlSiC)、導熱硅凝膠、環氧灌封膠、焊料(預制焊片)、銀膜/銀膏、散熱器(銅、鋁)、功率引出端子(銅端子)、外殼(工程塑料PPS、PBT、高溫尼龍)、清洗劑等;
2、設備及配件:真空焊接爐、貼片機、固晶機、引線鍵合機、X-ray、推拉力測試機、等離子清洗設備、點膠機、絲網印刷機、超聲波掃描設備、動靜態測試機、點/灌膠機、銀燒結設備、垂直固化爐、甲酸真空共晶爐、自動封蓋設備、高速插針機、彎折設備、超聲波焊接機、視覺檢測設備、推拉力測試機、高低溫沖擊設備、功率循環測試設備、打標機、檢驗平臺、治具等;

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原文始發于微信公眾號(陶瓷科技視野):一文了解陶瓷軸承的優缺點
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