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陶瓷軸采用以等靜壓成型,陶瓷原料具有高韌性、高抗彎強(qiáng)度和高耐磨性,優(yōu)異的隔熱性能,熱膨脹系數(shù)接近于鋼等優(yōu)點,因此陶瓷軸正逐步取代傳統(tǒng)金屬軸的工作。
陶瓷軸有如下優(yōu)勢:
第一,由于陶瓷幾乎不怕腐蝕,所以,陶瓷軸適宜于在布滿腐蝕性介質(zhì)的惡劣條件下作業(yè)。
第二,由于陶瓷軸承滾動小球的密度比鋼低,重量更要輕得多,因此轉(zhuǎn)動時對外圈的離心作用可降低40%,進(jìn)而使用壽命大大延長。
第三,陶瓷受熱脹冷縮的影響比鋼小,因而在軸的間隙一定時,可允許軸在溫差變化較為劇烈的環(huán)境中工作。
第四,由于陶瓷的彈性模量比鋼高,受力時不易變形,因此有利于提高工作速度,并達(dá)到較高的精度。
總的說,陶瓷軸的性能和價格比遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于全鋼軸,可節(jié)省大量的停機(jī)檢修時間、降低廢品率、減少庫存軸備件。
陶瓷軸相比金屬軸的優(yōu)勢所在就是“耐高溫,高溫強(qiáng)度”與“耐腐蝕”性能。
以燃?xì)廨啓C(jī)為例,與飛機(jī)渦輪、渦扇發(fā)動機(jī)選擇材料大同小異。
鎳鈦高溫合金是轉(zhuǎn)子的軸與葉片的基本材料。但是,高溫強(qiáng)度降低,高溫蠕變,高溫腐蝕,是其使用壽命降低的主要因素。
如果使用氮化硅陶瓷材料轉(zhuǎn)子,高溫合金的缺點就會被克服。目前,小型燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)子用氮化硅陶瓷材料制造后,實驗結(jié)果令人鼓舞。