綜合的滾動接觸剝落試驗和軸承試驗均證明致密和均質(zhì)的氮化硅材料具有良好的抗?jié)L動接觸疲勞特性 , 使陶瓷球軸承具有普通軸承難以比擬的優(yōu)勢。 由于鋼制軸承自身材料性能特點，軸承失效的主要形式是疲勞剝落、疲勞壽命短、應(yīng)用范圍受到很大限制。而陶瓷材料 (si3N4) 具有低密度、中等彈性模量、熱膨脹系數(shù)小、硬度高、耐高溫、耐腐蝕、無磁等優(yōu)點。 適用于做軸承的陶瓷材料主要有氮化硅 (si3N4) 、氧化鋯 (zrO2) 、氧化鋁 (Al2O3) 和碳化硅 (sic) ，通過比較可知， si3N4綜合性能優(yōu)越，已成為陶瓷軸承的首選材質(zhì)。 Si3N4 的重要特點在于其失效形式與軸承鋼相同，以具有先兆的剝落方式出現(xiàn)，而 zrO2、 Al2O3，和 SiC 均以碎裂這種災(zāi)難性的失效形式出現(xiàn)。以氮化硅陶瓷球為滾動體的陶瓷球軸承可顯著提高軸承接觸疲勞壽命，極大拓展了滾動軸承的應(yīng)用領(lǐng)域。 用陶瓷材料替代軸承鋼等金屬材料做軸承，目的在于利用前者比后者更好的或者后者本就不具備的耐磨、高強度、高剛度、比重小等性能。使用陶瓷材料可使軸承在速度更高、環(huán)境更苛刻及低潤滑場合下正常運行，并能減少磨損、降低噪聲、減少振動、使維護更容易，從而達到更長的軸承使用壽命，并大幅提高其性能和可靠性。 滾動軸承由套圈、滾動體和保持器組成。由于套圈和滾動體接觸點受到外加負荷和旋轉(zhuǎn)的作用，因而反復(fù)產(chǎn)生接觸壓力和變形。由于鋼制軸承自身材料性能特點，軸承失效的主要形式是疲勞剝落，抗疲勞壽命短，應(yīng)用范圍受到很大限制。
       而陶瓷材料 (si3N4) 具有低密度、中等彈性模量、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點，目前，氮化硅陶瓷球和陶瓷球軸承已開始步人批量化生產(chǎn)階段。 氮化硅陶瓷材料具有如下特性：
1 低密度。由于陶瓷滾動體材料密度低，離心載荷小，從而可在更高轉(zhuǎn)速下工作，而且產(chǎn)生熱量較少；
2 中等彈性模量。陶瓷滾動體的彈性模量比鋼制滾動體高，則軸承的動態(tài)剛度提高，但是彈性模量太大會因應(yīng)力集中而降低軸承的承載能力；
3 熱膨脹系數(shù)小。熱膨脹系數(shù)小有助于減小對溫度變化的敏感性，從而防止卡死。對混合滾子軸承，可適用的運轉(zhuǎn)速度范圍更寬；
4 抗壓強度高。抗壓強度高是滾動軸承承受高接觸應(yīng)力的需要 ( 對于陶瓷材料，其強度通常是通過三點或四點彎曲試驗測得的斷裂模量決定 ) ；
5 高硬度和高韌性。這兩個特性相結(jié)合可獲得較好的表面粗糙度，而且能防止外界硬質(zhì)粒子和沖擊的損傷；
6 良好的抗?jié)L動接觸疲勞特性。此性能對軸承滾動體的要求至關(guān)重要；
7 剝落失效形式。如果滾動體在工作中失效，則應(yīng)是疲勞剝落，該實效形式在卡死前有預(yù)兆，是一種造成危害最小的實效形式。在一些應(yīng)用條件較高的應(yīng)用領(lǐng)域陶瓷材料還具備一些特殊性能；
8 耐高溫穩(wěn)定性。在高達 800 ℃高溫環(huán)境中能穩(wěn)定保持其機械性能；
9 耐腐蝕。在氧化和腐蝕環(huán)境，尤其是在反復(fù)滾動而擠掉表面油膜的接觸區(qū)應(yīng)具有抗氧化和腐蝕穩(wěn)定性。 雖然氮化硅材料在工業(yè)陶瓷中不是最硬的，韌性也 l 不是最高的，但是在要求高性能的軸承應(yīng)用中，氮化硅被認為具有最佳的機械物理綜合特性。綜合的滾動接觸剝落試驗和軸承試驗均證明致密和均質(zhì)的氮化硅材料具有良好的抗?jié)L動接觸疲勞特性，使陶瓷球軸承具有普通軸承難以比擬的優(yōu)勢。
更多精彩請登錄（www.more-mp3.com）