中國制造再次驚艷全球,用“陶瓷”造發(fā)動機軸承,效果比金屬還好
西南政法大學(xué)一教授表示：軸承技術(shù)含量極高，是衡量一個國家科技和工業(yè)實力的“標(biāo)尺”。近年來，我國軸承工業(yè)發(fā)展迅速，其軸承產(chǎn)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(shù)領(lǐng)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(xiàn)較明顯。航天發(fā)動機的關(guān)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(fā)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(zhuǎn)，承受各種形式的擠壓力、摩擦力和超高溫，還不能出現(xiàn)任何裂痕之內(nèi)的損傷。據(jù)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(nèi)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(fā)動機的短板。我國在高端軸承上技術(shù)的不足，導(dǎo)致在航天、機器人等關(guān)鍵領(lǐng)域需要大量進口軸承，這也使得我國全力研發(fā)軸承別無選擇。
中國混合陶瓷軸承的研發(fā)正式開啟
在國家的支持下，哈爾濱軸承公司和哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作開展了Si3N4氮化硅混合陶瓷的研究和應(yīng)用工作。混合陶瓷軸承綜合了金屬和陶瓷的優(yōu)良性能，它的幾個主要機構(gòu)就是內(nèi)外圈軸承鋼、不銹鋼保持器和氮化硅陶瓷球等組成。據(jù)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(shù)領(lǐng)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(chǎn)軸承低效率低轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速可以達到金屬軸承的1.5倍，因此它可以使發(fā)動機提高燃燒效率和增大其推力。此前為增大反艦導(dǎo)彈的速度和射程，從而提高我國海軍艦艇遠(yuǎn)程打擊能力，在運用國產(chǎn)金屬航空軸承試驗時，轉(zhuǎn)速提高到40000轉(zhuǎn)每分就開始冒煙，發(fā)出強烈噪音，隨后便抱軸停止，而根據(jù)設(shè)計要求渦輪轉(zhuǎn)子要達到120000轉(zhuǎn)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(chǎn)國
現(xiàn)在改用自制混合陶瓷軸承后，軸承直接通過5小時連續(xù)運轉(zhuǎn)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(yè)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(chǎn)業(yè)，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(lǐng)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(chǎn)航空航天陶瓷軸承的國家。