陶瓷轴承球的发展和应用
研究人员应用航天和国防领域的科研成果，力求找出陶瓷脆弱的原因以及改进陶瓷性能的方法，由此得出的各种理论、方法和工艺改进了现有陶瓷，并合成了新的陶瓷材料，氮化硅陶瓷就是其中一例。
几乎与此同时，轴承行业也为一级方程式赛车引进了几个混合陶瓷轴承解决方案，以充分利用其牢固性能，适应赛车的边界润滑、重载和高速苛刻应用需求。
到了大约2000年，混合陶瓷轴承开始在泵和压缩机行业得到应用，它不仅能适应边界润滑条件，而且可以使用制冷剂等密度比润滑油低的液体作为润滑剂。
此外，陶瓷优异的耐腐蚀性，让它在含酸性气体的压缩机中有了用武之地。最近，可再生能源行业的风力发电机也已经开始使用陶瓷轴承，直径47.625毫米的大型陶瓷球就是需求之一。
图 对用于风力发电机的直径47.625毫米陶瓷球（右）进行检查。
高性能陶瓷轴承球的质量验证
随着时间的推移，研究人员已经为评估建立了相关测试程序。
一般来说，可以先做第一次材料评估，对坯料或成品球材料的断面样本按照装配方式和抛光类别进行宏观结构（图4上）、微观结构和同质性（图4中）检验。另外，也可以相对快速地确定候选材料的硬度和抗压痕断裂性能。
研究人员已经开发了许多测试成品陶瓷球强度的新方法。特别是在高强度材料方面，已发现表面质量对强度有显著影响，而且轴承球的表面质量比参考样本弯曲棒的表面质量要好得多。
“缺口球”测试具有能直接在轴承球上评估强度的优点，而不是按照目前ISO 26602:2009标准规定的那样，在弯曲棒上进行评估。
这些球带有缺口，并承受垂直载荷，与弯曲棒的承载方式相似。有关该测试的细节已公开发表。这些研究显示，表面缺陷（例如赫兹“C”破裂）对球的强度有显著影响。
图 陶瓷球抗弯强度评估的缺口球测试原理。
在一个球座中，由最上面的陶瓷球驱动下面三个钢球，从而模仿出一个非常简单的轴承。
图 V形槽试验机
下图显示了更大尺寸的7318角接触球轴承寿命测试，这种混合陶瓷轴承使用润滑脂润滑，球直径为31.7毫米。
运用这些正式方法就能验证出混合陶瓷轴承中陶瓷滚动体的质量，从而可让最终用户在先进应用中对这些材料的性能胸有成竹。
随着针对高性能应用场合而量身定制的陶瓷材料不断开发成功，可以肯定的是，混合陶瓷轴承将继续在具有性能要求的新行业中找到各自的用途。
来源： 演进Evolution、麒麟机械
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3、设备：压延机、涂布机、分条机、模切机、复卷机、切片机，CNC设备、压铸/冲压设备、热分析仪器、激光导热仪、导热系数仪、强度试验机、检测设备、自动化等。
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1、材料：碳化硅，陶瓷衬板（DBC、AMB）、封装管壳、键合丝、散热基板（铜、铝碳化硅AlSiC）、导热硅凝胶、环氧灌封胶、焊料（预制焊片）、银膜/银膏、散热器（铜、铝）、功率引出端子（铜端子）、外壳（工程塑料PPS、PBT、高温尼龙）、清洗剂等；
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原文始发于微信公众号（陶瓷科技视野）：一文读完陶瓷轴承发展史
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