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陶瓷軸承的優點與缺點簡介

發布時間：2023-02-07 11:16:29

在應用中使用陶瓷軸承之前，了解陶瓷軸承的優點和缺點非常重要，廣州沃恩的工程師埃里克·斯隆（Erick Sloan）撰寫了一份使用陶瓷軸承設計的指南，概述常見的陶瓷軸承材料，總結了陶瓷軸承的優點和缺點，本文為大家介紹陶瓷軸承的優點和缺點，詳細如下。

一、優點

陶瓷的微結構具有非金屬元素之間固有的共價鍵，因此可以共享電子，這種原子合作產生了非常強大的吸引力，并由此產生一系列優勢，陶瓷軸承通常具有非常高的硬度（70-90 HRc）、彈性模量以及楊氏模量，當施加載荷時，陶瓷軸承能夠抵抗形狀變化，同時改善磨損特性。

由于陶瓷材料不會產生微焊接，因此陶瓷軸承可以無潤滑運行，當滾動元件和滾道上的表面缺陷相互作用產生電弧時，通常會發生金屬微焊接，這會降低表面質量，并大大縮短軸承壽命，陶瓷材料沒有這個問題，這使得它們適合于需要無潤滑環境的各種應用。

陶瓷材料通常在高溫下表現穩定，熱膨脹較小，與金屬離子鍵相比，增加共價鍵的鍵長需要更多的能量，陶瓷是非金屬、有色金屬材料，當接觸到水和其他危險化學品時，它們不會像金屬一樣腐蝕，它們的高耐腐蝕性使其在潮濕和化學腐蝕環境中表現優異。

許多工程陶瓷也具有低密度，同時由于向心力低和摩擦力減小，陶瓷軸承有更高的轉速，由于大多數陶瓷中缺少自由電子，因此陶瓷軸承是非磁性的，并具有極好的絕緣特性。

二、缺點

陶瓷軸承比金屬軸承貴得多，由于陶瓷非常堅硬，在制造精密軸承時，加工和磨削成本很快就會增加。隨著尺寸的增加，由于需要高成本的加工方法，價格也呈指數增長，包括克服坯體中的溫度梯度所需的較慢的燒結過程、在較大體積上均勻施加的壓力的量以及由此產生的機器成本。

與金屬相比，陶瓷軸承具有較低的承載能力，并且對熱沖擊敏感，熱沖擊是指材料內的溫度梯度導致不均勻膨脹，從而導致內部應力，該應力可能超過材料的強度，從而形成裂紋。

陶瓷也更難獲得高質量的表面光潔度，可以將其研磨至Ra 0.1的表面光潔度，從而達到P5精度等級，然而，由于最近的技術進步，陶瓷軸承現在也可以達到更高的精度等級。