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    中國制造再次驚艷全球,用“陶瓷”造發動機軸承,效果比金屬還好

    2019/2/27      

    西南政法大學一教授表示:軸承技術含量極高,是衡量一個國家科技和工業實力的“標尺”。近年來,我國軸承工業發展迅速,其軸承產量和銷售量已位于世界第三,但盡管如此,中國只能夠稱為軸承大國,在核心技術領域與世界軸承強國還是有很大差距,特別是在航天軸承上體現較明顯。航天發動機的關鍵部件就是航天軸承,可以說軸承的好壞決定了航天能達到的高度。

    中國航空軸承壽命和可靠性低于國際水平

    要保證航天發動機的高可靠性,就必須保證航天軸承的壽命。航天軸承在運行時不僅要達到每分鐘上萬轉,承受各種形式的擠壓力、摩擦力和超高溫,還不能出現任何裂痕之內的損傷。據資料顯示,國外航天主軸承壽命為估計的八倍以上,可靠性高達98%,而國內只有估計的3倍到5倍,可靠性為96%左右。中國的航天軸承壽命的短也就成為了航天發動機的短板。我國在高端軸承上技術的不足,導致在航天、機器人等關鍵領域需要大量進口軸承,這也使得我國全力研發軸承別無選擇。

    中國混合陶瓷軸承的研發正式開啟


    在國家的支持下,哈爾濱軸承公司和哈爾濱工業大學合作開展了Si3N4氮化硅混合陶瓷的研究和應用工作。混合陶瓷軸承綜合了金屬和陶瓷的優良性能,它的幾個主要機構就是內外圈軸承鋼、不銹鋼保持器和氮化硅陶瓷球等組成。據資料顯示,氮化硅陶瓷球的機械物理綜合性能在高性能軸承技術領域是最好的。在高溫下一般軸承鋼球很容易喪失強度和硬度,而氮化硅陶瓷球在400攝氏度還能保持其原有硬度,在800攝氏度時才失效。

    陶瓷軸承將解決國產軸承低效率低轉速問題


    混合陶瓷軸承中的陶瓷球具備無油自潤滑功能,即在潤滑油脂干掉是依然可以使軸承正常運轉,其轉速可以達到金屬軸承的1.5倍,因此它可以使發動機提高燃燒效率和增大其推力。此前為增大反艦導彈的速度和射程,從而提高我國海軍艦艇遠程打擊能力,在運用國產金屬航空軸承試驗時,轉速提高到40000轉每分就開始冒煙,發出強烈噪音,隨后便抱軸停止,而根據設計要求渦輪轉子要達到120000轉每分,為此只好從國外引進高速航空軸承來滿足要求。

    中國成為繼美日等國后第五個軸承生產國


    現在改用自制混合陶瓷軸承后,軸承直接通過5小時連續運轉的要求,這也讓中國打破國外對我國高端軸承壟斷指日可待。如今,中航工業將哈爾濱軸承公司收購后,大舉投資擴大高性能航天軸承產業,不久后,混合陶瓷軸承將會成為國家高端武器裝備和航天領域在軸承方面的主力軍,這也使得中國成為繼美國、日本、瑞典等后,第五個能大批生產航空航天陶瓷軸承的國家。

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