TPI 混合(Hybrid)軸承

何謂混合軸承，即內環和外環材質為SUJ2軸承鋼或其它材質並搭配陶瓷材質滾動體組合的軸承，其中又以Si₃N₄材質的陶瓷球最為廣泛使用，Si₃N₄陶瓷與軸承鋼比較有重量輕、耐熱性佳、非磁性、耐蝕性佳等等優點，當軸承使用於特殊環境一般軸承無法滿足時，如高速、高溫、耐蝕等等環境可使用混合軸承來取代一般軸承，Si₃N₄陶瓷與軸承鋼主要特性如下表所示，現TPI可生產型號及有任何混合軸承應用問題請與TPI連絡。

項目	單位	Si3N4陶瓷球	ZrO2	SUJ2鋼珠
耐熱性	℃	800	200	120
比重	－	3.3	6.0	7.8
線膨脹係數	1/℃	3.2×10-6	10.5×10-6	12.5×10-6
硬度	HV	1600	1200	800
彈性係數	GPa	310	220	210
浦松比	－	0.25	0.31	0.3
耐食性	－	佳	佳	不佳
磁性	－	非磁性	非磁性	磁性

以下為針對Si₃N₄陶瓷與軸承鋼特性說明

耐熱性
標準軸承鋼製的一般軸承當超過120℃會造成硬度低下，進而降低軸承的轉動壽命，而Si₃N₄陶瓷即使在高溫環境下並無強度及硬度低下的問題，所以Si₃N₄陶瓷非常適合使用於高溫環境；而混合軸承使用高溫環境要注意其它軸承配件的選擇，如內環、外環、保持器及潤滑劑，TPI現已有開發使用於450℃高溫特殊材質的混合軸承，若有其它需求請與TPI連絡。

比重
Si₃N₄陶瓷的比重約只有軸承鋼的40%，以陶瓷作軸承的滾動體使用時，在高速回轉時可以抑制因離心力而產生的滾動體負荷，又，斜角滾珠軸承因軌導面與滾動體以維持某一接觸角下轉動，會造成滾動體的迴轉滑動(陀螺力距)，若使用比重較小的Si₃N₄陶瓷球可減少滾動體的迴轉滑動(陀螺力距)，進而減少軸承的發熱量及表面損傷產生。

線膨脹係數
Si₃N₄陶瓷的線膨脹係數約為軸承鋼的1/4，故在不同溫度變化下相對的尺寸變化量亦較小，有利使用在溫度變化大的環境。

硬度、彈性係數、浦松比
Si₃N₄陶瓷的彈性係數約為軸承的1.5倍故相同負荷下彈性變形較小，即可提供較高的鋼性，使用於工具機主軸時高剛性為其重要的特性之一。