專利名稱：全陶瓷滾動(dòng)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的陶瓷軸承。
中國專利92114993.X號(hào)公開的稀土陶瓷軸承元件，雖然較好的解決了現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展對(duì)軸承具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、抗沖擊、抗氧化、韌性好和潤滑性能好等要求，但工藝要求高，稀土材料成本昂貴。
本發(fā)明的目的在于避免背景技術(shù)之中上述的不足之處，而提供一種不需要用稀土原料，并針對(duì)滾動(dòng)軸承的不同元件的功能，采用不同的陶瓷原料，運(yùn)用粉末冶金方法制備，而制成的高技術(shù)、低成本，能滿足生產(chǎn)應(yīng)用的需要的全陶瓷滾動(dòng)軸承。
本發(fā)明通過大量的理論推算和反復(fù)的實(shí)踐證明，采用粉末冶金生產(chǎn)方法，用純度為98.5％的Al2O3制成的陶瓷元件抗彎強(qiáng)度為650～850MPa，密度為3.5～4.6g/cm3，硬度(HRA)為92～95。用純度為96％的α-Si3N4制成的陶瓷元件，抗彎強(qiáng)度為750～950MPa，密度為3.2～4.5g/cm3，硬度(HRA)為91～94。用純度為94.5％的ZrO2制成的陶瓷元件，抗彎強(qiáng)度為1100～1300MPa，密度為5.0～6.5g/cm3，硬度(HRA)為85～90。
本發(fā)明的目的是通過下述途徑來實(shí)現(xiàn)的根據(jù)上述三種陶瓷材料各自主要的技術(shù)性能，用Al2O3或以其為主的復(fù)合陶瓷材料制作滾動(dòng)軸承的滾珠或滾柱，用α-Si3N4或以其為主的復(fù)合陶瓷材料制作滾動(dòng)軸承的外圈或內(nèi)圈。因部分穩(wěn)定的ZrO2或以其為主的復(fù)合陶瓷材料的韌性和導(dǎo)熱性好，用其制作滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈或外圈以及固定滾珠(或滾柱)的保持架。一般情況下，保持架可采用樹脂，石墨等非金屬材料制作，軸承有特殊要求時(shí)，保持架可用ZrO2或以其為主的復(fù)合材料制作。本發(fā)明的全陶瓷滾動(dòng)軸承的規(guī)格為中小型滾動(dòng)軸承。
本發(fā)明相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)采用一般工業(yè)用原料，價(jià)格低廉，采用常用的粉末冶金方法制作，技術(shù)高、成本低，不使用價(jià)格昂貴的稀土元素，能滿足生產(chǎn)，應(yīng)用中耐高溫高速，耐磨損，耐腐蝕，抗沖擊，抗氧化，韌性好和潤滑性能好等要求，由于ZrO2導(dǎo)熱性能好，用其制作內(nèi)圈，能防止軸發(fā)熱。
本發(fā)明結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1全陶瓷滾動(dòng)軸承示意圖(摘要附圖)如圖1所示，本發(fā)明的全陶瓷滾動(dòng)軸承，軸承中的滾珠(或滾柱)1，用純度為98.5％，平均粒徑大于0.5μ的純Al2O3粉末，或以重量比為60～99％的Al2O3粉末，加入1～40％的非稀土陶瓷原料粉末的復(fù)合陶瓷材料制作。軸承中的外圈3，用純度為96％平均粒徑大于0.5μ的純?chǔ)?Si3N4粉末，或以重量比為81～99％的α-Si3N4粉末，加入1～19％的非稀土陶瓷原料粉末的復(fù)合陶瓷材料制作，軸承的內(nèi)圈2也可采用這種陶瓷材料制作。軸承中的內(nèi)圈2，用純度為94.5％，平均粒徑大于0.5μ的部分穩(wěn)定ZrO2粉末或以重量比為81～94％的ZrO2粉末，加入6～19％的Al2O3、Si3N4、SiC等陶瓷粉末的復(fù)合陶瓷材料制作。軸承的外圈3和固定滾珠(或滾柱)1的保持架4也可采用這種陶瓷材料制作，一般情況下保持架4采用樹脂或石墨等非金屬材料制作。本發(fā)明的全陶瓷滾動(dòng)軸承外圈3的最小外徑大于28mm，最大外徑小于300mm。
權(quán)利要求
1.一種全陶瓷滾動(dòng)軸承，其特征是用純度為98.5％，平均粒徑大于0.5μ的純Al2O3粉末，或以Al2O3粉末為主，加入非稀土陶瓷原料粉末的復(fù)合陶瓷材料制成滾動(dòng)軸承的滾珠(或滾柱)(1)；用純度為96％，平均粒徑大于0.5μ的純?chǔ)?Si3N4粉末或以α-Si3N4粉末為主加入非稀土陶瓷原料粉末的復(fù)合陶瓷材料制成滾動(dòng)軸承的外圈(3)或內(nèi)圈(2)；用純度為94.5％，平均粒徑大于0.5μ的部分穩(wěn)定ZrO2粉末或以ZrO2粉末為主，加入Al2O3，Si3N4、SiC等陶瓷粉末的復(fù)合陶瓷材料為制成滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈(2)或外圈(3)以及保持架(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全陶瓷滾動(dòng)軸承，其特征是復(fù)合陶瓷材料的滾珠(或滾柱)(1)，Al2O3的重量比為60～99％，非稀土陶瓷原料為1～40％；復(fù)合陶瓷材料的外圈(3)或內(nèi)圈(2)，α-Si3N4的重量比為81～99％，非稀土陶瓷原料為1～19％；復(fù)合陶瓷材料的內(nèi)圈(2)或外圈(3)以及保持架(4)，ZrO2的重量比為81～94％，Al2O3、Si3N4、SiC等為6～19％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全陶瓷滾動(dòng)軸承，其特征是保持架(4)可采用樹脂、石墨等非金屬材料制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全陶瓷滾動(dòng)軸承，其特征是外圈(3)的最小外徑大于28mm，最大外徑小于300mm。
全文摘要
本發(fā)明提供的全陶瓷滾動(dòng)軸承,不采用價(jià)格昂貴的稀土陶瓷材料,而采用Al
文檔編號(hào)F16C33/00GK1252497SQ9911565
公開日2000年5月10日 申請(qǐng)日期1999年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月24日
發(fā)明者段繼光, 羅新 申請(qǐng)人:段繼光, 羅新