专利名称：全陶瓷滚动轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的陶瓷轴承。
中国专利92114993.X号公开的稀土陶瓷轴承元件，虽然较好的解决了现代技术发展对轴承具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗冲击、抗氧化、韧性好和润滑性能好等要求，但工艺要求高，稀土材料成本昂贵。
本发明的目的在于避免背景技术之中上述的不足之处，而提供一种不需要用稀土原料，并针对滚动轴承的不同元件的功能，采用不同的陶瓷原料，运用粉末冶金方法制备，而制成的高技术、低成本，能满足生产应用的需要的全陶瓷滚动轴承。
本发明通过大量的理论推算和反复的实践证明，采用粉末冶金生产方法，用纯度为98.5％的Al2O3制成的陶瓷元件抗弯强度为650～850MPa，密度为3.5～4.6g/cm3，硬度(HRA)为92～95。用纯度为96％的α-Si3N4制成的陶瓷元件，抗弯强度为750～950MPa，密度为3.2～4.5g/cm3，硬度(HRA)为91～94。用纯度为94.5％的ZrO2制成的陶瓷元件，抗弯强度为1100～1300MPa，密度为5.0～6.5g/cm3，硬度(HRA)为85～90。
本发明的目的是通过下述途径来实现的根据上述三种陶瓷材料各自主要的技术性能，用Al2O3或以其为主的复合陶瓷材料制作滚动轴承的滚珠或滚柱，用α-Si3N4或以其为主的复合陶瓷材料制作滚动轴承的外圈或内圈。因部分稳定的ZrO2或以其为主的复合陶瓷材料的韧性和导热性好，用其制作滚动轴承的内圈或外圈以及固定滚珠(或滚柱)的保持架。一般情况下，保持架可采用树脂，石墨等非金属材料制作，轴承有特殊要求时，保持架可用ZrO2或以其为主的复合材料制作。本发明的全陶瓷滚动轴承的规格为中小型滚动轴承。
本发明相比背景技术有如下优点采用一般工业用原料，价格低廉，采用常用的粉末冶金方法制作，技术高、成本低，不使用价格昂贵的稀土元素，能满足生产，应用中耐高温高速，耐磨损，耐腐蚀，抗冲击，抗氧化，韧性好和润滑性能好等要求，由于ZrO2导热性能好，用其制作内圈，能防止轴发热。
本发明结合附图中的实施例作进一步详细的描述。
图1全陶瓷滚动轴承示意图(摘要附图)如图1所示，本发明的全陶瓷滚动轴承，轴承中的滚珠(或滚柱)1，用纯度为98.5％，平均粒径大于0.5μ的纯Al2O3粉末，或以重量比为60～99％的Al2O3粉末，加入1～40％的非稀土陶瓷原料粉末的复合陶瓷材料制作。轴承中的外圈3，用纯度为96％平均粒径大于0.5μ的纯α-Si3N4粉末，或以重量比为81～99％的α-Si3N4粉末，加入1～19％的非稀土陶瓷原料粉末的复合陶瓷材料制作，轴承的内圈2也可采用这种陶瓷材料制作。轴承中的内圈2，用纯度为94.5％，平均粒径大于0.5μ的部分稳定ZrO2粉末或以重量比为81～94％的ZrO2粉末，加入6～19％的Al2O3、Si3N4、SiC等陶瓷粉末的复合陶瓷材料制作。轴承的外圈3和固定滚珠(或滚柱)1的保持架4也可采用这种陶瓷材料制作，一般情况下保持架4采用树脂或石墨等非金属材料制作。本发明的全陶瓷滚动轴承外圈3的最小外径大于28mm，最大外径小于300mm。
权利要求
1.一种全陶瓷滚动轴承，其特征是用纯度为98.5％，平均粒径大于0.5μ的纯Al2O3粉末，或以Al2O3粉末为主，加入非稀土陶瓷原料粉末的复合陶瓷材料制成滚动轴承的滚珠(或滚柱)(1)；用纯度为96％，平均粒径大于0.5μ的纯α-Si3N4粉末或以α-Si3N4粉末为主加入非稀土陶瓷原料粉末的复合陶瓷材料制成滚动轴承的外圈(3)或内圈(2)；用纯度为94.5％，平均粒径大于0.5μ的部分稳定ZrO2粉末或以ZrO2粉末为主，加入Al2O3，Si3N4、SiC等陶瓷粉末的复合陶瓷材料为制成滚动轴承的内圈(2)或外圈(3)以及保持架(4)。
2.根据权利要求1所述的全陶瓷滚动轴承，其特征是复合陶瓷材料的滚珠(或滚柱)(1)，Al2O3的重量比为60～99％，非稀土陶瓷原料为1～40％；复合陶瓷材料的外圈(3)或内圈(2)，α-Si3N4的重量比为81～99％，非稀土陶瓷原料为1～19％；复合陶瓷材料的内圈(2)或外圈(3)以及保持架(4)，ZrO2的重量比为81～94％，Al2O3、Si3N4、SiC等为6～19％。
3.根据权利要求1或2所述的全陶瓷滚动轴承，其特征是保持架(4)可采用树脂、石墨等非金属材料制作。
4.根据权利要求1所述的全陶瓷滚动轴承，其特征是外圈(3)的最小外径大于28mm，最大外径小于300mm。
全文摘要
本发明提供的全陶瓷滚动轴承,不采用价格昂贵的稀土陶瓷材料,而采用Al
文档编号F16C33/00GK1252497SQ9911565
公开日2000年5月10日 申请日期1999年11月24日 优先权日1999年11月24日
发明者段继光, 罗新 申请人:段继光, 罗新