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SKF混合陶瓷轴承在海洋环境的应用 

陶瓷轴承在钢无法承受的环境中提供耐腐蚀性
海底应用的特点是持续的恶劣条件和极端环境。在海洋环境中，各种应用涉及水下机器人和电信系统的螺旋桨轴和部件。然而，在水、盐和恶劣条件下，仅仅选择任何轴承都是不够的——选择合适的轴承以获得最佳性能和耐用性至关重要。
世界腐蚀组织报告称，全球每年的腐蚀成本高达惊人的2.2万亿美元，相当于世界国内生产总值的3%以上。当水下工业应用中的轴承开始受到腐蚀时，会引发一连串的有害影响。
首先，腐蚀加速了轴承滚道、滚动元件和保持架的磨损。这种磨损加剧，再加上受损的表面完整性，增加了轴承对磨料颗粒和污染物入侵的敏感性。这些污染物会进一步加剧密封、齿轮和其他轴承等关键部件的磨损和损坏，最终导致进一步的故障，增加维护和更换成本。
快速干预和使用耐腐蚀轴承对于减轻这些风险并确保海底设备的完整性和寿命至关重要。
当轴承完全浸没时，其寿命可能会受到显著影响，具体取决于材料成分。以440级不锈钢轴承为例。虽然它们对淡水和弱化学物质表现出很高的抵抗力，但当暴露在盐水中或完全浸入水中时，它们容易快速腐蚀。
440级不锈钢轴承难以承受这些环境的腐蚀性，即使有钝化等外部保护，也会导致性能下降和过早失效。
钝化涉及一种金属表面处理工艺，利用硝酸或柠檬酸去除表面的游离铁。这种化学处理产生了一层保护性氧化物层，减少了与空气发生化学反应的可能性，并防止了腐蚀。然而，在海洋环境中，如果没有保护，钝化的金属最终会腐蚀。那么，哪种材料是海底应用的理想材料呢？
陶瓷轴承在腐蚀性环境中表现出色，尽管它们的初始成本可能更高。陶瓷轴承，如Si3N4轴承，不会与盐水和许多苛刻的化学物质发生反应，即使在永久浸没的情况下，也能增加一致的性能。这一特性为海底运营商提供了可靠的轴承解决方案，提高了运营效率，并减少了与维护和更换相关的停机时间。
减少摩擦和磨损
与钢轴承相比，陶瓷轴承的摩擦系数显著降低，从而降低了能耗，提高了整个系统的效率，延长了使用寿命。
用于陶瓷轴承的材料氧化锆（ZrO2）和氮化硅（Si3N4）都具有优异的耐腐蚀性。由于这些材料具有低摩擦系数，它们甚至可以在低速应用中无需润滑即可使用。陶瓷材料的特殊硬度也有助于降低磨损率，延长轴承的使用寿命，减少维护和更换的停机时间。
耐碎屑和污染
海底环境经常使轴承面临碎屑、沙子和其他污染物的风险。在这种情况下，传统的钢轴承将遭受加速磨损和故障。
由于陶瓷轴承的硬度要高得多，因此其对颗粒侵入的抵抗力有所提高，尽管应注意防止污染物进入任何轴承，以确保可靠运行。该功能降低了故障风险，并增强了海底设备的耐用性。
非磁性
在海底电信系统等应用中，轴承的选择对于确保海底光纤电缆上可靠高效的信号传输至关重要。陶瓷轴承在这种情况下具有显著优势，是理想的选择。
陶瓷轴承的主要优点之一是其非磁性，这在防止电磁干扰信号传输方面发挥着至关重要的作用。由于海底电信系统依赖于远距离精确的数据传输，任何磁干扰都可能导致信号中断和数据丢失。
通过使用非磁性陶瓷轴承，这些系统可以保持信号传输的完整性，确保各大洲之间的通信不中断，并提高海底电信网络的整体可靠性和性能。
全陶瓷轴承由氧化锆或氮化硅制成，配有PEEK保持架和密封件，在海洋应用中提供卓越的耐腐蚀性。由于陶瓷轴承不受海水影响，因此可以在永久浸没的海洋环境中使用，并可以应对更高的负载。
陶瓷轴承主要用于对钢轴承过于不利的环境中，由于陶瓷的脆性，不太可能承受较大的冲击载荷。SMB轴承ZrO2轴承具有几个有利的性能。它们是非磁性和非导电的，适用于各种应用。
此外，它们对各种化学物质都具有很高的耐腐蚀性。它们的耐水性进一步提高了其在海洋应用中的适用性，特别是在完全浸没的情况下，或者在负载或速度超过316海洋级轴承能力的情况下。
由于腐蚀成本很高，可能会导致轴承磨损，因此在早期选择最合适的轴承材料可以帮助海底运营商防止停机、计划外返工和昂贵的更换零件。投资于完全耐腐蚀、寿命长的陶瓷轴承将有助于避免干扰应用并保持稳定的工作流程。