轴瓦在水电行业的发展前景
2016年09月05日
水能是一种天然的可再生的能源。合理设计水力机械、合理选择工艺加工方案是提高水能转化效率的关键。轴瓦是水力机械中轴承的重要组成部件，水力机械中轴承又分为推力轴承和导轴承，它们在机组运行时各自的作用分别是承受轴向力(转轴部分重量+轴向水推力)和限制轴的摆动，维持安装时调整好的轴线位置。它们在机组安全稳定运行中起着无比重要的作用。作为它们的组成部件——轴瓦，自然也起着举足轻重的作用。
选择材料时也至关重要，一般轴瓦的主要材料有聚合物、碳石墨和特种陶瓷三大类。
聚合物
聚合物又称有机高分子材料、工程塑料。常用的材料有酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯（PTFE）等。用塑料（如PTFE）制作的无润滑轴承能抗强酸弱碱，嵌入型、减磨性和耐磨性都较好。将聚四氟乙烯片材冲压成唇型密封圈、轴瓦、活塞环和垫片等应用于带式输送机、打字机、缝纫机、电唱机唱盘、水泵、纺织机械和农业机械等设备上。
聚合物具有质轻、绝缘、减摩、耐磨、自润滑、耐腐蚀、成型工艺简单、生产效率高等特点。和金属材料比较，它们的摩擦学性能对环境温度和湿度敏感、与粘弹性有关的特性显著，因而轴瓦与轴颈的间隙较大。又因其机械强度低、弹性模量小，对润滑油的吸附性差，而限制了轴瓦的工作转速和压力值。
碳-石墨
碳-石墨材料的轴瓦可在苛刻环境中使用。其中石墨含量愈多，材料愈软，摩擦系数愈小。
碳石墨一般导电性好、耐热、耐磨、有自润滑性、高温稳定性好，耐化学腐蚀能力强，热导率比聚合物高，线胀系数小。在大气和室温条件下与镀铬表面的摩擦因数和磨损率都很低。其滋润性和减磨性取决于吸附的水蒸气量，但在湿度很低时会丧失润滑性。涂覆耐磨涂层能提高碳石墨的耐磨性。碳-石墨还可以作水润滑的轴瓦材料。
石墨不但可作固体润滑剂，可加入树脂、金属、陶瓷等材料中，增加这些材料的减摩性，还可直接作为摩擦副材料使用，如制作造纸、木材加工、纺织、食品等忌油场所的轴承，高温滑动轴承，密封圈，活塞环，刮片等。 机械工程用碳石墨材料的“类”代表符号为M，有4个系列：碳石墨材料、电化石墨材料、树脂碳复合材料和金属石墨材料。
陶瓷
陶瓷是以无机非金属天然矿物或人造化合物为原料，经粉碎、成形和高温烧结而成的，由无数无机非金属小晶体和玻璃相组成的非金属材料。以无机非金属天然矿物，如粘土、长石、石英等为原料制成的是传统陶瓷；以人造化合物为原材料制成的是特种陶瓷。机械工程采用的陶瓷一般是以氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化铅、氧化钛、碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化硼等人造化合物为原料制作的特种陶瓷。
陶瓷的性能在很大程度上决定于它们的显微结构，包括晶粒尺寸和分布，玻璃相的成分和含量，杂质的性质、含量和分布。而显微结构又由原料、组成和制造工艺所决定。陶瓷的共同特性是硬度和抗压强度高、耐高温、耐磨、抗氧化、耐腐蚀性好、质脆、不耐冲击和无延展性。
陶瓷是一种较新的无润滑轴承的轴瓦材料，特别是SiC和Si3N4，它们的强度、耐热性和耐蚀性都很好，摩擦学性能也很好。
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