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陶瓷轴承与混合陶瓷轴承的区别

作者:瑞航精密轴承 日期:2023-11-15 点击:149
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大约27,000块瓷砖覆盖着NASA航天飞机的外部 - 这是一种可重复使用的航天器,将宇航员运送到地球的低轨道上。作为大气再入产生的1650摄氏度的隔热层,这些瓷砖说明了陶瓷材料令人印象深刻的抵抗力。陶瓷令人印象深刻的性能也被用于轴承。在这里,精密轴承专家 SMB Bearings 的董事总经理 Chris Johnson 解释了全陶瓷轴承和混合陶瓷轴承的规格、功能和差异。


陶瓷主要用于轴承,因为该材料具有耐腐蚀和耐温性能。陶瓷是惰性的,而金属是反应性的,使陶瓷能够抵抗腐蚀性物质,如海水和许多化学品,包括酸和碱。由于陶瓷轴承不会腐蚀,因此与钢制替代品相比,它们需要的维护更少,并且可以在高度恶劣的环境中使用。


不出所料,这些耐腐蚀性能使陶瓷轴承可用于许多行业,从食品和化工生产到海洋和水下应用。


但是,存在一些混淆。通常,人们所说的陶瓷轴承实际上是混合陶瓷轴承。那么,全陶瓷和混合选项有什么区别呢?


陶瓷轴承


全陶瓷轴承具有陶瓷套圈和滚珠,以及由PEEK或PTFE制成的合成保持架,或者根本没有保持架。它们对酸和碱具有很强的耐受性,因此适合在腐蚀性很强的环境中使用。氮化硅 (Si3N4) 轴承在没有保持架的情况下使用时,可以加热到 800 摄氏度的温度。这些特性与轻质特性相结合,重量仅为钢制轴承的 45%,是传统金属轴承的不可思议的替代品。


全陶瓷轴承也是非磁性的,这意味着它们可用于 MRI 扫描仪等医疗设备或任何有强磁场的应用。然而,陶瓷轴承的硬度越高,也意味着脆性越大,因此,它们不能很好地承受冲击载荷。


混合


当大多数人想到陶瓷轴承时,他们通常实际上指的是混合版本。混合陶瓷轴承介于全陶瓷和钢两种类型之间。当他们使用陶瓷球时,这些轴承与金属内圈和外圈配对。使用这种组合可以实现比全陶瓷选项更高的速度,因为脆性较小的金属环在高速或负载下不容易发生突然的灾难性故障。


尽管在设计上差异很小,但混合陶瓷轴承的要求与全陶瓷轴承有很大不同。例如,虽然全陶瓷轴承不需要润滑,但混合陶瓷轴承需要润滑。然而,尽管陶瓷球仍然会磨损钢环,但由于陶瓷球的低摩擦系数和轻便性,混合陶瓷轴承将比钢轴承更好地应对边际润滑。


在非常低的速度下使用混合陶瓷轴承时,可能不需要润滑。然而,由于这些轴承通常被选用于比全陶瓷轴承更高的速度应用,因此建议进行适当的润滑。带有高速保持架的精密混合陶瓷轴承能够达到非常高的速度,因此它们可用于机床主轴等。


当选择混合版本而不是全陶瓷版本时,轴承的耐腐蚀性能也会受到影响。虽然陶瓷球具有很强的抵抗力,但由于使用了金属环,即使它们是不锈钢,整体耐腐蚀性水平也会降低。


选择陶瓷轴承还是混合陶瓷轴承的决定将取决于成本、应用和轴承使用环境的恶劣性。虽然您的应用可能不需要具有 NASA 航天飞机极端耐温性的陶瓷轴承,但更好地了解不同类型的轴承应该会让您更容易做出决定。

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