Керамические подшипники

Керамические подшипники изготавливаются из современных керамических материалов и превосходят обычные подшипники из стали по многим физическим показателям. Керамика является идеальным материалом для нестандартного применения, где нужно достичь более высоких оборотов, уменьшить общий вес или же для очень жестких условий, где присутствуют высокие температуры или агрессивные химические вещества. Такое оборудование, как крионасосы, медицинские приборы, расходомеры, турбины двигателей, пищевое промышленное оборудование, робототехника и оптика невозможно представить без керамических подшипников. Материалы, которые обычно используются для керамических подшипников: оксид алюминия, диоксид циркония, нитрид кремния, карбид кремния.

Благодаря тому, что керамика представляет собой гладкую, почти стеклянную поверхность, и имеет очень низкий коэффициент трения – она является идеальным решением для технических решений, которые стремятся уменьшить трение. Керамические шарики требуют меньшего количества смазки и имеют большую твердость, чем стальные шарики, которые будут способствовать увеличению срока службы керамических подшипников. Термические свойства керамических шариков значительно лучше, чем у стальных, что приводит к уменьшению выработки тепла при высоких скоростях. Полностью керамические подшипники могут иметь сепаратор или полный набор шаров, удерживающие используемые материалы являются PEEK и PTFE.

Основные разновидности керамических подшипников:

Цельнокерамические подшипники могут продолжать работать при экстремально высоких температурах и способны работать до 1800 град. F (примерно 980 град. С). Цельнокерамические подшипники намного легче стальных (до 60% экономии по весу). Цельнокерамические подшипники обладают высокой коррозионной стойкостью и устойчивы к большинству известных кислот, они не будут подвержены коррозии при постоянном контакте с пресной или соленой водой. И, наконец, керамические подшипники не являются проводниками – не проводят электрический ток.

Гибридные керамические шарикоподшипники используют керамические шарики в обычном стальном корпусе подшипника. Керамические шарики легче стальных на 30-40%. Экономия в весе позволяет снизить центробежную нагрузку и облегчить скольжение тел качения, что приводит к выигрышу в скорости вращения подшипника. Также благодаря более гладкой поверхности керамических шариков гибридный керамический подшипник по сравнению с обычным стальным подшипником имеет меньшую силу трения и силу сопротивления качению. Такие шарики позволяют гибридному подшипнику вращаться быстрее и дольше с меньшими затратами приложенной энергии.

Керамические подшипники на основе нитрида кремния подходят для применений, где есть высокие нагрузки, высокие скорости и экстремальные температуры. Длительный срок службы и необходимость минимальной смазки делают этот материал подходящим для экстремальных условий применения. Нитрид кремния имеет гладкую структуру поверхности, полностью исключает коррозию и легче, чем сталь.

Керамические подшипники на основе диоксида циркония являются одним из ноу-хау в современной технике. Диоксид циркония инертен по отношению к большинству коррозионных материалов, за исключением плавиковой кислоты и горячей концентрированной серной кислоты. Цирконий легче стали, без магнитного эффекта и имеет максимальную полезную температуру 400 ° C. Также цирконий превосходит по прочности традиционную керамику.