非金屬軸承材質(zhì)有哪些,pp塑料軸承生產(chǎn)廠家,防水塑料軸承,深圳市興瑞達軸承有限公司

非金屬軸承材料種類繁多，它們各具特色，應(yīng)用于需要耐腐蝕、免潤滑、低噪音、輕量化或極端溫度的場合。以下是主流的非金屬軸承材質(zhì)及其詳細(xì)介紹：

一、工程塑料（主流和多樣化的類別）

工程塑料是非金屬軸承中常用的材料，通常以純料或添加纖維/固體潤滑劑的形式制成。

1. 聚四氟乙烯 (PTFE)

   * 特性：擁有極低的摩擦系數(shù)（接近冰對冰），是已知固體材料中低的之一。具有出色的化學(xué)惰性（耐強酸、強堿和幾乎所有有機溶劑），耐高溫（連續(xù)使用溫度約260°C），并且完全自潤滑。

   * 應(yīng)用：常用于制造無油潤滑的軸承襯套、墊片。也常作為其他材料（如金屬背襯）的摩擦層。

2. 聚甲醛 (POM / 杜邦?Delrin?)

   * 特性：強度、剛度和硬度高，耐疲勞和蠕變性能好，摩擦系數(shù)低且耐磨。具有一定的吸水性，但在干燥環(huán)境下性能優(yōu)異。

   * 應(yīng)用：非常常見的輕載至中載軸承材料，用于辦公設(shè)備、汽車部件、玩具、家用電器等。

3. 尼龍 (PA， 如 PA66, PA12)

   * 特性：韌性好，機械強度高，耐磨且耐疲勞。但吸濕性較強，尺寸穩(wěn)定性會受濕度影響。通常需要添加潤滑劑（如MoS?）來改善摩擦性能。

   * 應(yīng)用：齒輪、凸輪、中低速下的軸承和襯套。

4. 聚醚醚酮 (PEEK)

   * 特性：高性能工程塑料，具有極高的機械強度、剛度和耐高溫性能（連續(xù)使用溫度可達250°C），耐化學(xué)性和耐水解性優(yōu)異。摩擦性能好，但價格昂貴。

   * 應(yīng)用：航空航天、汽車、化工和醫(yī)療設(shè)備等要求苛刻的領(lǐng)域。

5. 聚酰亞胺 (PI)

   * 特性：所有塑料中耐溫性比較好的之一（短期可達300°C以上），機械強度極高，蠕變低，耐輻射，自潤滑性好。

   * 應(yīng)用：極端高溫和高壓環(huán)境，如航空航天發(fā)動機、真空泵、高速設(shè)備。

6. 超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)

   * 特性：極高的抗沖擊性和耐磨性（優(yōu)于碳鋼），摩擦系數(shù)低，耐化學(xué)腐蝕，吸水率極低。但耐溫性較差（通常<80°C）。

   * 應(yīng)用：物料輸送系統(tǒng)、食品加工機械、船舶、人工關(guān)節(jié)等。

二、碳基材料

1. 碳-石墨

   * 特性：具有天然的自潤滑性，尤其在高溫度、高速或干摩擦條件下性能優(yōu)異。耐化學(xué)性極好，熱穩(wěn)定性高（在非氧化氣氛中可達350°C以上）。質(zhì)地較脆。

   * 應(yīng)用：泵、壓縮機、高溫爐、密封環(huán)以及不能使用潤滑油的環(huán)境（如食品、紡織工業(yè)）。

2. 增強碳纖維復(fù)合材料

   * 特性：在碳-石墨基體中加入碳纖維等增強材料，極大提高了材料的強度和抗沖擊性，同時保持了優(yōu)異的自潤滑和耐溫性能。

   * 應(yīng)用：高性能航空航天、賽車和工業(yè)應(yīng)用。

三、陶瓷材料

陶瓷軸承通常指滾動體（球或滾子）為陶瓷，而內(nèi)外圈可能是金屬或陶瓷。

1. 氮化硅 (Si?N?)

   * 特性：密度低（約為鋼的40%）、硬度高、耐磨、電絕緣、無磁性、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)低。在高速和高溫下性能穩(wěn)定。

   * 應(yīng)用：高速主軸、航空航天、醫(yī)療器械、化工泵。

2. 氧化鋯 (ZrO?)

   * 特性：高韌性（在陶瓷中）、高耐磨性、耐腐蝕、絕緣。其楊氏模量高于鋼。

   * 應(yīng)用：高速設(shè)備、食品工業(yè)、磁性強或有腐蝕性的環(huán)境。

四、橡膠材料

1. 各種合成橡膠（如丁腈橡膠NBR、聚氨酯PU）

   * 特性：具有極高的彈性和吸震性，能容忍 misalignment（不對中）和異物嵌入。必須在水或液體潤滑下使用。

   * 應(yīng)用：幾乎用于船舶尾軸軸承、水泵、泥沙泵等以水為潤滑介質(zhì)的場合。

五、復(fù)合材料（常見結(jié)構(gòu)形式）

許多非金屬軸承采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，以結(jié)合不同材料的優(yōu)點：

* 金屬背襯 + PTFE/纖維編織層：常見的形式。金屬外殼提供結(jié)構(gòu)強度和散熱，表面的PTFE復(fù)合材料層提供極低的摩擦和自潤滑。這是卷制軸承的典型結(jié)構(gòu)。

* 纖維增強復(fù)合材料：例如用玻璃纖維、碳纖維或芳綸纖維增強的環(huán)氧樹脂或PEEK，以獲得更高的強度和剛度。

總結(jié)與選型建議

材料類別 主要優(yōu)點 主要缺點 典型應(yīng)用

工程塑料 (POM, PA) 成本低、易加工、耐磨、低摩擦 耐溫性有限、可能有蠕變、熱膨脹系數(shù)大 輕載通用機械、家電、辦公設(shè)備

PTFE 復(fù)合材料 摩擦系數(shù)低、耐化學(xué)性較好、自潤滑 機械強度低、導(dǎo)熱差、有冷流性 無油潤滑、化學(xué)環(huán)境、航空航天

PEEK, PI 強度、高耐溫、綜合性能 價格非常昂貴 、苛刻環(huán)境（航空、賽車、半導(dǎo)體）

碳-石墨 耐高溫、自潤滑、耐化學(xué)腐蝕 質(zhì)地脆、抗沖擊差 高溫泵、密封、干運行環(huán)境

陶瓷 耐高溫、耐磨、輕量化、絕緣、無磁 價格昂貴、耐沖擊性能差 高速主軸、腐蝕性環(huán)境、極端工況

橡膠 高彈性、吸震、容忍異物 必須水潤滑、耐溫耐油性有限 船舶舵系、水泵、泥沙環(huán)境

選擇非金屬軸承時，需要綜合考慮載荷、速度、溫度、潤滑條件、介質(zhì)環(huán)境（腐蝕性）、成本等因素。通常，非金屬軸承是解決特殊工況難題的方案。