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陶瓷轴承在陶瓷刀发展中的应用

陶瓷轴承在陶瓷刀发展中的应用 2010： 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。

陶瓷刀具有氧化铝（Al2O3）基和氮化硅（Si3N4）基两大类，具有工效高、使用寿命长和加工质量好等特点。过去由于抗弯强度低、脆性大，长期以来主要作为精加工刀具，占各类刀具材料中的比重很小。

氮化硅全陶瓷轴承

氮化硅全陶瓷轴承套圈及滚动体采用氮化硅（Si3N4）陶瓷材料，保持器使用聚四氟乙烯（PTFE）作为标准配置，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。

满装球全陶瓷轴承

满装球型全陶瓷轴承一面带添球缺口，因采用无保持架结构设计，可以比标准结构的轴承装入多的陶瓷球，从而提高其负荷能力，另外还可避免因保持架材料的限制，可达到陶瓷保持架型全陶瓷轴承耐腐蚀及耐温效果。该系列轴承不适宜较高转速，安装时应注意将缺口面装于不承受轴向负荷的一端。

陶瓷保持架全陶瓷轴承

陶瓷制保持架具有耐磨损,高强度,耐腐蚀及自润滑的优点,采用陶瓷保持架制造的全陶瓷轴承可使用于极强腐蚀,超高低温及高真空等苛刻环境.常用陶瓷材料为ZrO2,Si3N4或SiC

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，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（内外圈为金属）。一般内外圈采用轴承钢（GCr15）或不锈钢（AISI440C），陶瓷球可选用ZrO2，Si3N4，或SiC材料。

陶瓷轴承的优点

提到陶瓷大家首先想到的是家里常用的餐具，随着科技的发展陶瓷本身具有的物理性质被应用到各行各业包括轴承行业．下面给大家介绍下陶瓷轴承的优点！

第一，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。

第二，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。

第三，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。

第四，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。

综上所述，由于陶瓷轴承在应用中有如此多的优点，所以各大进口轴承生产厂家如：SKF轴承，NSK轴承，FAG轴承都涉及到此领域并推出相应产品．

陶瓷轴承和全钢轴承相比具有的优点

近年来，国、内外对陶瓷轴承的研究、开发已取得丰硕的成果和实质性进展。在机床、化工、航天航空等领域已得到应用并发挥出神奇的功效。

陶瓷轴承较全钢轴承具有如下神奇之优点：

1、转速和加速能力高－－可在dn值超过300万的条件下运转，且打滑、磨损和发热均可降低；

2、寿命长、耐磨损－－全陶瓷轴承的疲劳寿命可望比全钢轴承长10－50倍，混合陶瓷轴承，寿命也比全钢轴承的寿命高3-5倍左右；

3、所需润滑极少－－陶瓷材料的磨擦系数低，采用油润滑的陶瓷轴承，在润滑油变稀或贫油的情况下，其润滑能力仍不低于钢轴承常用的传统润滑剂；

4、耐磨蚀－－由于陶瓷材料为惰性材料，故更耐腐蚀和磨损；

5、刚性大－－因陶瓷材料的弹性模量高，其刚性比普通钢轴承大15-20％；

6、耐高温－－全陶瓷轴承能在500C以上温度工作；

7、扭矩低－－根据结构，陶瓷轴承的扭矩约减小1/3；

8、无磁性不导电－－陶瓷轴承可不受磁、电的损害。

随着研究的深入和大量制造技术上的突破，陶瓷轴承在高速、高温、耐蚀等领域的应用前景将十分可观。

但近几年来，由于控制了原料纯度和颗粒尺寸细化，添加各种碳化物、氮化物、硼化物和氧化物等改善其性能，还可通过颗粒、晶须、相变、微裂纹和几种增韧机理的协同作用提高其断裂韧性，不仅使抗弯强度提高到0.9~1.0GPa（高的可达1.3-1.5GPa），而且断裂韧度和抗冲击性能都有很大提高，应用范围日益扩大，除可用于一般的精加工和半精加工外，也可用于冲击负荷下的粗加工，在国际上公认为是提高生产效率最有潜质的刀具。目前，陶瓷刀具能以200~1000m/min的切削速度高速加工钢、铸铁及其合金等材料，刀具寿命比硬质合金高几倍、甚至几十倍。如德国Guhring公司推出的RT200系列整体陶瓷钻头和陶瓷立铣刀，精加工切削速度为1000m/min。同时，它的出现使传统的工艺概念发生变化，利用陶瓷刀具可直接以车、铣代替磨削（或抛）对淬硬零件加工，可用单一工序代替多道工序，大大缩短工艺流程。在生产中既能用于一般的车、镗和铣削加工，更成功地用于精密孔的加工。除可在普通机床使用外，也能有效地用于数控机床等高效设备。与金刚石和CBN（立方氮化硼）等超硬刀具相比，陶瓷的价格相对较低，因此有人认为：“随着现代陶瓷刀具材料性能的不断改进，今后它将与涂层硬质合金刀具、金刚石和CBN等超硬刀具一起成为高速加工三种主要刀具。”

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