一种陶瓷轴承制造方法技术

本发明专利技术提供一种陶瓷轴承制造方法，属于轴承制造技术领域，所述方法包括：将陶瓷基体粉末和纳米铜粉混合均匀形成坯料；在真空环境中将坯料高速冲击成形。其中：纳米铜粉作为粘结剂，通过高速冲击成形工艺压实坯料，坯料粉末之间的瞬时摩擦力产生瞬时高温将纳米铜粉融化，瞬间将坯料塑性定型，得到陶瓷轴承。相较于现有技术，本发明专利技术具有工艺简单、可快速成型、成本低、易于批量生产的优势，同时，制成的轴承转速可达每分钟9000转以上，且旋转过程中无噪音，满足设备对高转速和静音的需求。此外，轴承在使用中不依赖润滑油，可延长轴承使用寿命。可延长轴承使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷轴承制造方法


[0001]本专利技术涉及精密轴承制造
，特别是涉及一种陶瓷轴承制造方法。

技术介绍

[0002]轴承是各类机械装备的重要基础零部件，其主要功能是支撑机械旋转体，用以降低其在传动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。按运动原件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。其中：滑动轴承由耐磨材料制成，用于低速、轻载、维护困难的机械转动部位，需要具有良好的耐高温性、耐腐蚀性、导热性、抗疲劳强度等特性。
[0003]陶瓷材料由于耐高温性能、耐腐蚀、弹性模量高、使用寿命长等优点，通常采用陶瓷烧结的工艺来制造陶瓷轴承。这种传统的陶瓷轴承烧结工艺至少存在以下缺陷：
[0004]1、现有的烧结工艺对生产条件要求苛刻，制造周期长，成本高。
[0005]2、轴承在旋转过程中噪音大，转速低，已无法满足设备对静音和高转速的需求。
[0006]3、轴承在使用中必须使用润滑油，没有润滑油后很快就报废。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在提出一种陶瓷轴承制造方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种陶瓷轴承制造方法，包括：
[0009]将陶瓷基体粉末和纳米铜粉混合均匀形成坯料；
[0010]在真空环境中将坯料高速冲击成形。
[0011]根据本专利技术一种优选实施方式，所述陶瓷基体选自氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、氧化锆中的至少一种。
[0012]根据本专利技术一种优选实施方式，所述陶瓷基体粉末为氮化硼粉末，氮化硼粉末质量百分比为：55～85％，纳米铜粉质量百分比为：45～15％。
[0013]根据本专利技术一种优选实施方式，所述陶瓷基体粉末为氮化硼粉末和氮化硅粉末，氮化硼粉末质量百分比为：35～45％，氮化硅粉末质量百分比为：25～35％，纳米铜粉质量百分比为：25～30％。
[0014]根据本专利技术一种优选实施方式，所述陶瓷基体粉末为氮化硼粉末、氮化硅粉末和氧化铝粉末，氮化硼粉末质量百分比为：35～55％，氮化硅粉末质量百分比为：15～25％，氧化铝粉末质量百分比为：10～18％，纳米铜粉质量百分比为：15～20％。
[0015]根据本专利技术一种优选实施方式，混合之前，还加入质量百分比在0.15～0.25％的分散剂。
[0016]根据本专利技术一种优选实施方式，所述陶瓷基体粉末的粒径在15～120μm。
[0017]根据本专利技术一种优选实施方式，将陶瓷基体粉末和纳米铜粉通过湿法球磨处理或球磨处理混合均匀形成坯料；其中：
[0018]所述湿法球磨处理为：球料质量比为5～30：1，混合转速80～600r/min，混合时间
为1～6h；所述湿法球磨处理中加入的溶剂为水、酒精或丙酮；
[0019]所述球磨处理为：球料质量比为10～20：1，混合转速为50～400r/min，混合时间为12～24h。
[0020]根据本专利技术一种优选实施方式，所述在真空环境中将坯料高速冲击成形包括：
[0021]将轴承真空腔抽真空；
[0022]将坯料填入轴承真空腔内；
[0023]施加50～70MPa压力并以50～70m/s的速度冲击压实坯料，持续1～2min，使坯料发生塑性变形得到轴承；
[0024]打开轴承真空腔出口，轴承掉入成品盒。
[0025]综上所述，本专利技术的陶瓷轴承制造方法，将陶瓷基体粉末和纳米铜粉混合均匀形成坯料，在真空环境中将坯料高速冲击成形。其中：纳米铜粉作为粘结剂，在真空环境中熔点(40℃左右)较低，通过高速冲击成形工艺压实坯料，坯料粉末之间的瞬时摩擦力产生瞬时高温将纳米铜粉融化，瞬间将坯料塑性定型，得到陶瓷轴承。相较于现有技术，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0026]1、工艺简单、可快速成型、成本低、易于批量生产。
[0027]2、制成的轴承转速可达每分钟9000转以上，且旋转过程中无噪音，满足设备对高转速和静音的需求。
[0028]3、采用高速冲击成形工艺，使轴承表面光滑，轴承在使用中不依赖润滑油，可延长轴承使用寿命。
附图说明
[0029]图1是本专利技术实施例提供的一种陶瓷轴承制造方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。
[0031]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0032]本专利技术提供一种陶瓷轴承制造方法，如图1所示，所述方法包括：
[0033]S1、将陶瓷基体粉末和纳米铜粉混合均匀形成坯料；
[0034]其中：所述陶瓷基体可以选自氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、氧化锆中的至少一
种。陶瓷基体粉末的粒径在15～120μm，纳米铜粉作为粘结剂。
[0035]陶瓷基体粉末与纳米铜粉的质量百分比根据陶瓷基体粉末的组分而定。在一种示例中，陶瓷基体粉末为氮化硼粉末，氮化硼粉末质量百分比为：55～85％，纳米铜粉质量百分比为：45～15％。在另一种示例种，陶瓷基体粉末为氮化硼粉末和氮化硅粉末，氮化硼粉末质量百分比为：35～45％，氮化硅粉末质量百分比为：25～35％，纳米铜粉质量百分比为：25～30％。在又一示例中，陶瓷基体粉末为氮化硼粉末、氮化硅粉末和氧化铝粉末，氮化硼粉末质量百分比为：35～55％，氮化硅粉末质量百分比为：15～25％，氧化铝粉末质量百分比为：10～18％，纳米铜粉质量百分比为：15～20％。
[0036]进一步的，为了避免粉末在混合过程中自发凝并，发生团聚，在混合之前可以在各粉末原料中加入适量的分散剂，以在粉末颗粒表面形成保护层，降低粉末间的团聚效应。可选的，分散剂可以是：铁酸醋偶联剂、桂酸醋偶联剂、硬脂酸、油酸等。其中：铁酸醋偶联剂、桂酸醋偶联剂以共价键的形式吸附在颗粒表面，硬脂酸、油酸通过路易斯酸碱反应以氢键的方式吸附在颗粒表面。本实施例中，分散剂的质量百分比控制在0.15～0.25％，以免堵塞粘结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷轴承制造方法，其特征在于，包括：将陶瓷基体粉末和纳米铜粉混合均匀形成坯料；在真空环境中将坯料高速冲击成形。2.根据权利要求1所述的陶瓷轴承制造方法，其特征在于，所述陶瓷基体选自氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、氧化锆中的至少一种。3.根据权利要求2所述的陶瓷轴承制造方法，其特征在于，所述陶瓷基体粉末为氮化硼粉末，氮化硼粉末质量百分比为：55～85％，纳米铜粉质量百分比为：45～15％。4.根据权利要求2所述的陶瓷轴承制造方法，其特征在于，所述陶瓷基体粉末为氮化硼粉末和氮化硅粉末，氮化硼粉末质量百分比为：35～45％，氮化硅粉末质量百分比为：25～35％，纳米铜粉质量百分比为：25～30％。5.根据权利要求2所述的陶瓷轴承制造方法，其特征在于，所述陶瓷基体粉末为氮化硼粉末、氮化硅粉末和氧化铝粉末，氮化硼粉末质量百分比为：35～55％，氮化硅粉末质量百分比为：15～25％，氧化铝粉末质量百分比为：10～18％，纳米铜粉质量百分比为：15～20％。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄清荣，吴红，
申请(专利权)人：深圳稀导技术有限公司，
类型：发明
国别省市：