陶瓷轴承可能是电动汽车革命的重要部件

        陶瓷：更硬、更好、更快、更强
 
        说到轴承，越轻越好，氮化硅比钢轻，陶瓷轴承滚珠的重量不到钢的一半，电动汽车工程师喜欢尽可能减轻重量，但这并不是唯一的好处。
        陶瓷轴承滚珠在轴承组件内产生的摩擦更小，这意味着它们需要更少的润滑剂、更少的磨损、更少的滚道应力和更低的工作温度。
        与电动汽车相关的应用是牵引电机轴轴承，轴承可能会承受非常高的速度。在高转速下，由于惯性，质量的较轻的好处被放大。
        陶瓷球不仅比钢轻，它们更坚固，陶瓷轴承的硬度是钢的两倍，硬度比钢高60% 以上，不易变形。
        考虑轴承寿命和轴承效率时，这非常有用。由于其制造工艺，金属座圈具有固有的表面缺陷，球的表面非常坚硬、非常光滑，这些缺陷会随着时间的推移而消除。
 

        陶瓷的另一个优点是耐高温的能力，陶瓷轴承滚珠可在高达1,000°C 的温度下运行，远远超过汽车运行的要求。
 
一、抵抗力和寿命
       对于电动汽车，陶瓷轴承滚珠的最大好处之一是它们具有抗电性，轴承不希望电流通过，它加速了轴承的故障。
       氮化硅具有抗电性，这通常在几乎所有轴承应用中都有好处，汽车中的高压牵引电机时，由于电流泄漏，轴承内部很容易发生电气点蚀，最终可能导致早期故障。
       如果使用钢制轴承，唯一的选择是在钢上涂上绝缘材料，这增加了制造过程的复杂性，并带来了质量污染的机会。
 

        陶瓷轴承的使用寿命比钢长，轴承磨损后可以更换，这很麻烦，而一套混合陶瓷可以在车辆的整个生命周期内并获得 50 万公里。
二、球体、圆柱体更多的系列
        为了制造陶瓷球，配制了未加工的氮化硅粉末，仔细控制了包括粒度、密度、对称性和水分含量在内的特性。
        添加一些化学粘合剂后，粉末在继续研磨、翻滚和抛光之前形成坯料。对球进行了一种称为热等静压的过程，以获得适当的微观结构发展，从而提高硬度和韧性，并减少滚动接触疲劳。
 

 

        在实践中，大多数陶瓷轴承都可以视为混合轴承，它们将陶瓷球与钢滚道结合在一起，纯陶瓷轴承也是可能的，陶瓷非常光滑，系统中不会有足够的摩擦。在混合轴承中，如果不加以控制，陶瓷的光滑度也会出现问题，滚珠太光滑，它们就可能变得抗润滑。
三、结论
        陶瓷轴承滚珠并不是一个全新的想法，2001 年在航天飞机重新设计的氢涡轮泵上使用了氮化硅球，自 1970 年代初以来，陶瓷的性能优势就已为人所知。
        钢轴承使用很普遍，原因很简单：成本，陶瓷轴承比钢更贵，但价格一直呈下降趋势。从历史上看，障碍一直是成本，但对于电动汽车市场增长，这个障碍开始减少。
        电动汽车行业仍处于起步阶段，它无疑会想方设法对其关键技术进行创新和改进：电池、充电器和电机。但正如我们所见，坚硬的微小球体也可以成为电动汽车革命的一部分，陶瓷滚珠轴承也可能至关重要。
四、新材料的佼佼者 -- 陶瓷轴承
        陶瓷轴承作为一种新材料轴承，由于其具有金属轴承所无法比拟的优良性能，抗高温、超强度等成为新材料世界中的佼佼者。
        滚动轴承由套圈、滚动体、保持器、润滑脂、密封件组成，当滚动体采用陶瓷材料后，此滚动轴承就定义为陶瓷球轴承。
 

        在高速精密轴承中，应用最多的是混合陶瓷球轴承。
        即滚动体使用热压Si3N4陶瓷球，轴承圈仍为钢圈。这种轴承标准化程度高，对机床结构改动小，便于维护保养，特别适合于高速运行场合．其组装的高速电主轴，具有高速、高刚度、大功率、长寿命等优点。
        时间证明，作为轴承新材料必须具有在不同温度下的尺寸稳定性，以保证轴承在温度变化的工作环境下，保持精密的尺寸和精确的配合，在特殊环境下还必须具备抗腐蚀、抗分解能力。
        最重要的一点：绝缘。采用陶瓷球的轴承，可以使轴承的内外圈之间绝缘，因为陶瓷球是绝缘体，在轴承的内外圈之间用陶瓷球，就可以达到绝缘的效果。这样就使轴承能够在导电的环境下使用了。
        陶瓷轴承在各种不同的领域和行业中也得到了日益广泛的应用。航天、航海、石油、化工、核工业、轻纺工业、机械、冶金、电力、地铁、高速机床等等、甚至国防军事技术领域等都有应用。在高温、高冷、深冷、易燃、易爆、强腐蚀、真空、无磁、干摩擦等各种特殊和高要求的状况下工作。

 

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