前言:2026年全球陶瓷球轴承市场规模为8.6825亿美元,预计到2035年将达到13.5099亿美元,预测期内复合年增长率为5.6%。

△图源:market growth reports

陶瓷球轴承市场的特点是,由于其减少摩擦、延长寿命和承受极端温度优越的性能,各行业对高性能轴承的需求不断增长。陶瓷球轴承主要用于高速和高精度应用,包括航空航天、汽车、医疗设备和工业机械。鉴于陶瓷球轴承在高速应用中的效率,电动汽车 (EV) 的日益普及也增加了对陶瓷球轴承的需求。在汽车领域,陶瓷轴承因其增强的耐磨性和减少的维护要求而被用于电机、动力系统和车轮。

一、陶瓷轴承的定义

陶瓷轴承旨在轴承它们采用陶瓷滚动体而非钢制滚动体,以其高速性能和耐用性而闻名。

二、陶瓷轴承材料

氮化硅 (Si3N4):氮化硅陶瓷因其抗热震性而优于其他材料。它在高温下不会劣化,因此用于 汽车 燃气轮机发动机和零件,包括涡轮增压器转子。

氧化锆(ZrO2): 氧化锆在所有高级陶瓷材料中具有最高的室温强度和韧性。细粒度可实现极其光滑的表面和锋利的边缘。应用包括剪刀、刀、分切机、泵轴、金属成型工具、夹具、镊子、 线 拉环、轴承套、阀门。

碳化硅(SiC):碳化硅陶瓷在高达 1,400C 的温度下仍保持其高机械强度。比其他陶瓷具有更高的耐化学腐蚀性能。

氧化铝 (Al2O3):氧化铝陶瓷是应用最广泛的精细陶瓷材料。该材料具有高电绝缘性、高机械强度、高耐磨性和耐化学性等优异的材料特性。

三、陶瓷轴承的优点

  • 增强性能:提高效率并减少机械磨损。
  • 维护减少:更长的使用寿命意味着更少的更换和更低的维护成本。

  • 能源效率:较低的摩擦可以节省能源并降低运营成本。

  • 多功能:适用于多种行业和应用。

  • 提高可靠性:在充满挑战的环境中具有可靠的性能。

  • 安静的操作:最小的振动和噪音有助于营造更安静的工作环境。

  • 定制:陶瓷轴承可根据特定应用要求进行定制。

 

四、陶瓷轴承的类型

1、全陶瓷轴承(从结构设计上

△全陶瓷轴承球  图源:上海泛联

全陶瓷球轴承:全陶瓷球轴完全由陶瓷材料制成,内/外圈和滚珠由氮化硅 (Si3N4)、氧化锆 (ZrO2) 或碳化硅 (Sic) 制成。
角接触陶瓷球轴承 图源:FHD

角接触陶瓷球轴承:角接触陶瓷滚珠轴承专为传统轴承不适合的极端特殊环境下的应用而设计。

推力陶瓷球轴承 图源:FHD

推力陶瓷球轴承:完全由陶瓷材料制成。内/外圈和球由氮化硅 (Si3N4)、氧化锆 (Zro2) 或碳化硅 (Sic) 制成

自调心陶瓷球轴承 图源:FHD

调心陶瓷球轴承:具有耐高温、耐低寒、耐高压、耐腐蚀等特点,但不具有磁电绝缘性和耐油性。

2、全陶瓷球轴承(从材料区上)

△全陶瓷球轴承 – 氧化锆 图源:FHD

全陶瓷球轴承 – 氧化锆:氧化锆对腐蚀性材料呈惰性,氢氟酸和热浓硫酸除外。孔径范围为 2 毫米至 1060 毫米。

△全陶瓷球轴承 – 氮化硅 图源:FHD

全陶瓷球轴承 – 氮化硅:氮化硅陶瓷轴承 具有高耐热性和低摩擦性。孔径范围从2毫米到1060毫米。

△全陶瓷球轴承 – 碳化硅 图源:FHD

全陶瓷球轴承 – 碳化硅:碳化硅具有令人难以置信的高耐腐蚀性。孔径范围从 2 毫米到 1060 毫米。

3、混合陶瓷轴承

△混合陶瓷深沟球轴承  图源:GHD

混合陶瓷深沟球轴承:标准混合陶瓷轴承是单列球轴承,孔径尺寸为 0937" 至 875"。

混合陶瓷法兰轴承 图源:FHD

混合陶瓷法兰轴承:法兰混合陶瓷轴承的外圈上有一个实心钢法兰。这使得轴承更容易定位。

△混合陶瓷圆柱滚子轴承 图源:FHD

混合陶瓷圆柱滚子轴承:可分离轴承,适用于高速,可承受重径向载荷和轴向位移。常用于电动机和在恶劣操作条件下运行的应用。

4、陶瓷球

氮化硅球 (Si3N4):高疲劳寿命、耐高温、耐磨、医疗领域专用。

碳化硅球 (SiC):高硬度、耐腐蚀、耐超高温,医疗领域专用。

氧化锆球(ZrO2):高硬度、耐腐蚀、耐超高温,医疗领域专用。

氧化铝球(Al2O3):耐腐蚀、高硬度、耐高温,阀门专用。

三、陶瓷轴承的关键制造工艺

原料准备

材料选择:根据应用需求选择氮化硅(Si3N4)或氧化锆(ZrO2)等优质陶瓷粉末。

材料混合:陶瓷粉末与氧化钇或氧化铝等添加剂以及有机粘合剂混合,以改善机械性能和加工行为

成型过程

注射成型:将混合的陶瓷粉末送入注塑机,在那里将其模制成轴承元件的形状。

等静压:在某些情况下,可以使用等静压来确保均匀的密度和材料性能。

绿色加工

预烧结加工:一些特征(例如凹槽和倒角)被加工成陶瓷零件的生坯(未烧结)状态。

烧结

脱脂:在受控环境中低温下去除有机粘合剂。

高温烧结:零件在受控气氛下在高温炉中烧结,以实现全密度和所需的材料性能。

烧结后操作

研磨 :经过高精度磨削以达到最终尺寸和表面光洁度。

抛光:部件经过抛光,可最大限度地减少摩擦并最大限度地延长使用寿命。

四、陶瓷轴承的应用

  • 高速机械:如机床、电动机、航空航天设备。

  • 医疗器械:在可靠性至关重要的精密医疗设备中。

  • 汽车行业:适用于混合和 电动汽车,以及赛车。

  • 工业泵和压缩机:效率和可靠性至关重要的地方。

  • 风力发电机:应对风力发电的苛刻条件。

  • 自行车和运动装备:用于高性能自行车、滑板和运动机械。

  • 电子制造业:用于半导体生产中的精确定位。

  • 纺织机械:提高纺织品制造过程的效率。

  • 食品和饮料加工: 耐腐蚀性至关重要的场合。

来源:FHD

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推荐活动:艾邦第八届精密陶瓷产业链展览会【2026年8月26-28日深圳国际会展中心(宝安新馆)】
一、展会精彩内容

·展出范围(包括但不限于以下内容)

陶瓷器件及材料
MLCC、LTCC、HTCC、生瓷带、LTCC介质陶瓷粉体等
精密陶瓷
氧化锆、氧化铝、氮化铝、氮化硅、半导体陶瓷(搬运臂、陶瓷劈刀、静电卡盘、蚀刻环……)、3D打印陶瓷等
陶瓷基板及封装外壳
陶瓷封装外壳、DPC、DBC、AMB、HTCC基板、LTCC基板等
金属材料
银粉、金粉、铜粉、镍粉、MLCC用内/外电极浆料、LTCC银浆、金浆、钨钼浆料等
设备
流延机、砂磨机、球磨机、等静压机、热切机、丝网印刷机、叠层机、层压机、贴片机、引线键合机、封盖机等
助剂&耗材
离型膜、载带(塑料和纸质)、精密网版、陶瓷和导电浆料用分散剂、黏合剂等

·11场精彩同期论坛

第八届精密陶瓷产业链展览会同期论坛

第六届LTCC/HTCC产业论坛

第六届MLCC产业论坛

陶瓷轴承加工产业论坛

SOFC/SOEC陶瓷产业论坛

陶瓷基板暨功率半导体产业论坛

陶瓷制冷片散热论坛

压电陶瓷产业论坛

半导体陶瓷论坛

陶瓷天线论坛

医疗陶瓷论坛

金刚石散热材料论坛

 

二、展位预定

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作者 ab, 808