全陶(tao)瓷轴承(cheng)太贵了?便宜的(de)轴承能用的(de)话谁还会选贵的(de)轴。而(er)实际(ji)上在一些特殊的(de)(de)领域却(que)是不计成本(ben)的(de)(de)要用陶瓷轴承以实现某(mou)些所需(xu)目的(de)(de)。根据小编在SMB轴承的上看到的消(xiao)息称,全(quan)陶瓷轴承市(shi)场将(jiang)在2017年至(zhi)2023年期(qi)间(jian)以约11%的CAGR增长,这其(qi)中主要得益于实验室设备需(xu)求(qiu)的增长。具体是(shi)哪些领域需要达成什么的(de)目的(de),下(xia)文(wen)将简单说(shuo)明。
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氧化锆(gao)及氮化硅全陶(tao)瓷轴承
材质:全陶瓷轴承通常由以(yi)下(xia)材料制成:氮化硅(Si3N4),氧化锆(ZrO2),氧化铝(Al2O3)或碳化硅(SiC),其(qi)中最为常见的是氧化锆(ZrO2)和氮化硅(Si3N4)陶瓷轴承。
特(te)点(dian):全陶瓷轴承(cheng)具(ju)有完全由陶瓷材(cai)料制(zhi)成的(de)(de)座圈和球,并且在许(xu)多方面(mian)性(xing)能优于(yu)普通钢轴承(cheng)。采用陶瓷往(wang)往(wang)可以实现更高转(zhuan)速,降(jiang)低总重量或适用于(yu)存在高温和腐蚀性(xing)的(de)(de)极端(duan)恶劣环境中应(ying)用。总的(de)(de)来说,由于(yu)制(zhi)备成本高昂,全陶瓷轴承(cheng)一(yi)般适用于(yu)较为特殊的(de)(de)应(ying)用领(ling)域,下文(wen)将取(qu)几个经典案例(li)进行简单说明。
硬核需求1:低温技术应用
陶(tao)(tao)瓷轴承除了具有优秀的(de)(de)耐腐(fu)蚀性外(wai),还能很好地适应(ying)(ying)高温(wen)和低温(wen)环境的(de)(de)应(ying)(ying)用需求。推动陶(tao)(tao)瓷轴承需求的(de)(de)一个重要科学研(yan)究(jiu)领域是低温(wen)技术(shu),这是对极低温(wen)下材料的(de)(de)研(yan)究(jiu)。
在(zai)某些低(di)(di)温(wen)研究领域,其(qi)应用温(wen)度(du)(du)(du)远低(di)(di)于(yu)0℃,甚至接近于(yu)绝对(dui)零度(du)(du)(du)(0K)的(de)(de)(de)温(wen)度(du)(du)(du)。在(zai)如此低(di)(di)温(wen)之下,极(ji)低(di)(di)的(de)(de)(de)温(wen)度(du)(du)(du)会(hui)对(dui)润(run)(run)滑(hua)剂的(de)(de)(de)粘(zhan)度(du)(du)(du)产生不利的(de)(de)(de)影(ying)响(xiang),例如因润(run)(run)滑(hua)不良引起烧伤等(deng)。而无需润(run)(run)滑(hua)剂也能正(zheng)常(chang)使(shi)用的(de)(de)(de)陶瓷轴承在(zai)低(di)(di)温(wen)泵中的(de)(de)(de)使(shi)用可以使(shi)研究人员(yuan)能够避开润(run)(run)滑(hua)剂粘(zhan)度(du)(du)(du)变(bian)化影(ying)响(xiang)的(de)(de)(de)轴承正(zheng)常(chang)工作的(de)(de)(de)问题。
低温轴承主(zhu)要(yao)应用于各类液态(tai)体(ti)泵(beng)(beng)(beng),如液化天然气泵(beng)(beng)(beng)、液氮(氢、氧)泵(beng)(beng)(beng)、丁烷泵(beng)(beng)(beng)、火箭导弹用液体(ti)泵(beng)(beng)(beng)、宇宙飞行器(qi)等。
硬核需求2:磁共振成像
磁共振(zhen)(zhen)成像(xiang)(MRI)是一(yi)种成像(xiang)技术。这(zhei)种技术通常(chang)与医(yi)院的核(he)磁共振(zhen)(zhen)扫(sao)描(miao)(miao)仪(yi)相关,也被用(yong)于(yu)科学研究,利用(yong)强磁场产生任何(he)活(huo)体(ti)物体(ti)的二(er)维和三(san)维图像(xiang)。在这(zhei)些扫(sao)描(miao)(miao)器中使用(yong)的任何(he)设备必须是非磁性的,因此采用(yong)钢轴承(cheng)是不合适,而非磁性的陶瓷轴承(cheng)则非常(chang)适用(yong)于(yu)核(he)磁共振(zhen)(zhen)扫(sao)描(miao)(miao)仪(yi)内使用(yong)。
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核磁共(gong)振扫描仪(yi)
硬核需求3:让洁净室更洁净
洁(jie)净室是一(yi)种近乎无尘的空间,洁(jie)净室可以让研究人员实现在没有(you)污染的环境条件(jian)下制备(bei)和测量(liang)非(fei)常小(xiao)的仪器设备(bei)或(huo)者材(cai)料。
标(biao)准(zhun)钢(gang)轴承含有可(ke)分散(san)到外部(bu)环境的润滑(hua)(hua)剂,这种现象(xiang)通(tong)常被称为(wei)出(chu)气,削弱了目前保持洁净室的无尘条件(jian)控制能力(li),然(ran)而,全(quan)陶瓷轴承可(ke)以在没有润滑(hua)(hua)的情况下运行。
陶(tao)瓷(ci)轴(zhou)承(cheng)(cheng)材料可(ke)以(yi)(yi)做的非(fei)常光滑,几乎没有摩擦,因(yin)此可(ke)以(yi)(yi)实现无(wu)(wu)润滑剂工作(zuo)。另外,与(yu)不(bu)锈钢(gang)轴(zhou)承(cheng)(cheng)不(bu)同的是全陶(tao)瓷(ci)轴(zhou)承(cheng)(cheng)不(bu)会(hui)在轴(zhou)承(cheng)(cheng)内部产生(sheng)热(re)量(liang)积(ji)累,因(yin)此不(bu)需(xu)要润滑来(lai)帮助散热(re)。使(shi)用无(wu)(wu)需(xu)润滑剂的陶(tao)瓷(ci)轴(zhou)承(cheng)(cheng)可(ke)以(yi)(yi)彻(che)底消除轴(zhou)承(cheng)(cheng)的出气问题(ti)。
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洁净室
备注:上文所提的(de)CAGR是CompoundAnnual Growth Rate的(de)缩(suo)写(xie),意思是复合(he)年均增(zeng)长率。