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陶瓷轴采用以等静压成型,陶瓷原料具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性,优异的隔热性能,热膨胀系数接近于钢等优点,因此陶瓷轴正逐步取代传统金属轴的工作。
陶瓷轴有如下优势:
第一,由于陶瓷几乎不怕腐蚀,所以,陶瓷轴适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作业。
第二,由于陶瓷轴承滚动小球的密度比钢低,重量更要轻得多,因此转动时对外圈的离心作用可降低40%,进而使用寿命大大延长。
第三,陶瓷受热胀冷缩的影响比钢小,因而在轴的间隙一定时,可允许轴在温差变化较为剧烈的环境中工作。
第四,由于陶瓷的弹性模量比钢高,受力时不易变形,因此有利于提高工作速度,并达到较高的精度。
总的说,陶瓷轴的性能和价格比远远优于全钢轴,可节省大量的停机检修时间、降低废品率、减少库存轴备件。
陶瓷轴相比金属轴的优势所在就是“耐高温,高温强度”与“耐腐蚀”性能。
以燃气轮机为例,与飞机涡轮、涡扇发动机选择材料大同小异。
镍钛高温合金是转子的轴与叶片的基本材料。但是,高温强度降低,高温蠕变,高温腐蚀,是其使用寿命降低的主要因素。
如果使用氮化硅陶瓷材料转子,高温合金的缺点就会被克服。目前,小型燃气轮机的转子用氮化硅陶瓷材料制造后,实验结果令人鼓舞。