一种轻质陶瓷轴承及其制作方法技术

本发明专利技术涉及轴承领域，具体涉及一种轻质陶瓷轴承及其制作方法，其中轻质陶瓷轴承包括内圈、外圈、保持架和陶瓷球，内圈和外圈均采用C/C‑SiC陶瓷材料制成，C/C‑SiC陶瓷材料的原料包括超支化聚碳硅烷、二乙烯基苯、二甲苯、碳纤维、酚醛树脂和硅粉；C/C‑SiC陶瓷材料具有碳纤维构成的骨架网络结构以及包裹网络骨架结构纤维束的SiC基体，SiC基体由渗入骨架网络结构的超支化聚碳硅烷和硅粉与碳反应转化得到，在SiC基体的孔隙内填充有游离碳；制作方法包括由超支化聚碳硅烷、二乙烯基苯、二甲苯、碳纤维、硅粉制成轴承套圈，冷装法组装轴承。本申请中内圈和外圈采用C/C‑SiC陶瓷复合材料，陶瓷球采用Si3N4陶瓷材料，保持架采用聚四氟乙烯材料，形成性能互补的轴承结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承领域，具体涉及一种轻质陶瓷轴承及其制作方法。

技术介绍

1、轴承是现代机械装备中不可或缺的关键部件，其性能参数直接决定了整机的运行精度、工作效率以及使用寿命。随着航天等高端领域技术的不断发展，对轴承等核心部件提出了越来越严苛的轻量化要求，以满足装备在极端环境下的运行需求。

2、传统的金属轴承凭借其较好的韧性和优良的可加工性，在机械领域得到了广泛应用，但同时也存在诸多固有缺陷：一方面，金属材料密度较大，难以满足航天领域对部件轻量化的要求；另一方面，其强度和硬度相对有限，且在耐高温性能、耐磨性能以及抗腐蚀性能上表现不佳，无法适应现代科学技术和工业生产发展中日益复杂的工况条件。

3、为克服传统金属轴承的缺陷，陶瓷材料逐渐被应用于轴承制造领域。陶瓷轴承具有密度小、强度和硬度高、耐高温、耐磨性强、抗腐蚀性优异以及运行噪音低等显著优点，因此采用陶瓷材料制造轴承成为航天领域特种轴承发展的重要方向。然而，目前常用的传统陶瓷材料如氮化硅、碳化硅等，在应用于轴承制造时仍存在明显不足：这类材料脆性大、韧性低，容易在受冲击或交变载荷作用下本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种轻质陶瓷轴承，包括内圈、外圈、保持架和陶瓷球，其特征在于：内圈和外圈均采用C/C-SiC陶瓷材料制成，陶瓷球采用Si3N4陶瓷材料制成，保持架采用聚四氟乙烯材料制成；C/C-SiC陶瓷材料的原料包括超支化聚碳硅烷、二乙烯基苯、二甲苯、碳纤维、酚醛树脂和硅粉；C/C-SiC陶瓷材料具有碳纤维构成的骨架网络结构以及包裹网络骨架结构纤维束的SiC基体，SiC基体由渗入骨架网络结构的超支化聚碳硅烷和硅粉与碳反应转化得到，在SiC基体的孔隙内填充有游离碳。

2.根据权利要求1所述的一种轻质陶瓷轴承，其特征在于：在C/C-SiC陶瓷材料的原料中，碳纤维的直径为7μm；酚醛树脂的固...

【技术特征摘要】

1.一种轻质陶瓷轴承，包括内圈、外圈、保持架和陶瓷球，其特征在于：内圈和外圈均采用c/c-sic陶瓷材料制成，陶瓷球采用si3n4陶瓷材料制成，保持架采用聚四氟乙烯材料制成；c/c-sic陶瓷材料的原料包括超支化聚碳硅烷、二乙烯基苯、二甲苯、碳纤维、酚醛树脂和硅粉；c/c-sic陶瓷材料具有碳纤维构成的骨架网络结构以及包裹网络骨架结构纤维束的sic基体，sic基体由渗入骨架网络结构的超支化聚碳硅烷和硅粉与碳反应转化得到，在sic基体的孔隙内填充有游离碳。

2.根据权利要求1所述的一种轻质陶瓷轴承，其特征在于：在c/c-sic陶瓷材料的原料中，碳纤维的直径为7μm；酚醛树脂的固含量≥50%，酚醛树脂的游离酚含量≤15%；硅粉的纯度≥99.8%，硅粉的粒径为2-10μm。

3.一种轻质陶瓷轴承的制作方法，用于制作权利要求1-2任意一项所述的陶瓷轴承，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种轻质陶瓷轴承的制作方法，其特征在于：在s1中，按照超支化聚碳硅烷为59-62%、二乙烯基苯20-24%、二甲苯15-18%的质量比取材，先将超支化聚碳硅烷、二乙烯基苯溶解在作为溶剂的二甲苯中进行湿法混合，然后将二甲苯挥发掉，进行无溶剂的干法混合，制得液态先驱体混合料。

5.根据权利要求3所述的一种轻质陶瓷轴承的制作方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智勇，崔帅帅，吴巧玲，吴泽楠，上官林建，周辉，朱康正，侯健，乔朋，宋子琳，易子雲，陈林，卞显存，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：