陶瓷軸承進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用時(shí)代
精密陶瓷科技的發(fā)展，促進(jìn)人類步入一個(gè)嶄新的石器時(shí)代，二十一世紀(jì)將是新石器時(shí)代的來臨！目前，科技產(chǎn)品已廣泛的使用到精密陶瓷材料。60年代初期，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家都把開發(fā)陶瓷軸承新材料納入國家計(jì)劃。
陶瓷在人類生活和現(xiàn)代化建設(shè)中是不可缺少的一種材料，它和金屬材料、有機(jī)高分子材料并列為當(dāng)代三大固體材料之一。這三者的主要區(qū)別在于化學(xué)鍵構(gòu)成上的差異，由于材料原子間的相互作用力不同，因而在使用性能上表現(xiàn)出極大的差異?，F(xiàn)代工程陶瓷材料是以離子鍵及共價(jià)鍵為主要結(jié)合力的無機(jī)非金屬材料。在工藝上突破了傳統(tǒng)方法，其化學(xué)組成、顯微結(jié)構(gòu)以及性能都不同于普通陶瓷，故稱為“特種陶瓷“（special ceramic)。其主要特征為：抗高溫、高強(qiáng)度、耐磨耗、耐腐蝕。已成為近代尖端科學(xué)技術(shù)的重要組成部分。
據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，世界上約有1/3的能源消耗在不同形式的磨擦上，其中軸承約占1/10左右。工作母機(jī)向高精度、長壽命和高速自動(dòng)化方向發(fā)展，對(duì)機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件的要求愈來愈苛刻。生產(chǎn)實(shí)踐證明，傳統(tǒng)軸承單靠改善軸承的結(jié)構(gòu)或潤滑條件，已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的要求。人類在科學(xué)技術(shù)上的進(jìn)步，總是與新材料的出現(xiàn)和使用密切相關(guān)的。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，開拓陶瓷材料制造軸承，是近代高技術(shù)發(fā)展的需要。
世界上第一套陶瓷軸承是由美國航空航天局(NASA)1972年研制成功的。經(jīng)過30多年的研究和發(fā)展產(chǎn)品從極端保密到公開銷售，取得了引人矚目的成就。
采用陶瓷材料制造軸承，是對(duì)傳統(tǒng)軸承的一次革命。材料的使用與發(fā)展，標(biāo)志著人類進(jìn)步的里程，材料也是現(xiàn)代文明的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，所以工業(yè)先進(jìn)國家無不對(duì)材料給予足夠的重視。我國國務(wù)院把基礎(chǔ)材料作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)，把新材料定為”863“高技術(shù)計(jì)劃7個(gè)主要領(lǐng)域之一。
由于制造技術(shù)的長足進(jìn)步，陶瓷材料的韌性和可靠性得到較大提高，使陶瓷軸承在工業(yè)上廣泛應(yīng)用成為可能。以單一陶瓷材料或多種
陶瓷材料組合制造的全陶瓷軸承和組合型陶瓷軸承，已應(yīng)用于各種不同的惡劣環(huán)境和工況條件之下，在航空、航天、航海、石化，機(jī)械、冶金、電力、輕紡、醫(yī)藥等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。與鋼軸承相比，陶瓷軸承具有鋼軸承無法比擬的優(yōu)勢(shì)。在高速方面應(yīng)用: 使用低密度，高彈性模量的陶瓷材料制造滾動(dòng)體，在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體球雖然只有幾克重量，但是作用在球上的離心力有時(shí)可達(dá)到幾十公斤的力，這是產(chǎn)生摩擦和發(fā)熱的原因，同時(shí)也降低了球的滾動(dòng)疲勞壽命。陶瓷球軸承的溫升在低速下與鋼球軸承相同，但在高速下，溫升比鋼球要慢。例如氮化硅(Si3N4)陶瓷的密度只有鋼的40%，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)陶瓷滾動(dòng)體產(chǎn)生的離心力大大低于鋼制滾動(dòng)體，使其對(duì)外環(huán)滾道的壓力和交變載荷相應(yīng)減小，利于其工作轉(zhuǎn)速的提高。與鋼軸承相比速度可提高30%~60%，溫升降低35%~60%，并且不易發(fā)生“抱軸”現(xiàn)象，平均使用壽命為同種鋼軸承的4-10倍。在腐蝕環(huán)境下的應(yīng)用: 陶瓷材料的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，很難與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以陶瓷軸承可長時(shí)間的工作于腐蝕性的酸堿、鹽溶液中。在這方面鋼軸承不能與陶瓷軸承同日而語，即使目前普遍使用的不銹鋼軸承，由于材料的硬度低，以及晶間腐蝕的破壞作用，即使工作在弱酸溶液中也很難維持一定的時(shí)間，陶瓷軸承的平均壽命比不銹鋼軸承高4~25倍，性價(jià)比占有極大的優(yōu)勢(shì)。在高溫工況下的應(yīng)用：經(jīng)過特殊處理的鋼軸承最高也只能工作在250℃以下。而用陶瓷材料制造的軸承，工作溫度可以達(dá)到400℃~1000℃，在有氣體保護(hù)的情況下陶瓷材料可工作在1400℃的溫度下。此外，陶瓷軸承在高壓、真空、深冷、易燃易爆、防磁、電絕緣等工業(yè)領(lǐng)域上，有著廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。
進(jìn)入80年代，隨著人們對(duì)陶瓷軸承的研究步伐進(jìn)一步加快，成功的解決和攻克了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中所遇到的一系列技術(shù)難題，生產(chǎn)成本大幅度降低，工藝水平日益提高，陶瓷軸承進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的時(shí)代已經(jīng)到來！
