綜合的滾動(dòng)接觸剝落試驗(yàn)和軸承試驗(yàn)均證明致密和均質(zhì)的氮化硅材料具有良好的抗?jié)L動(dòng)接觸疲勞特性 , 使陶瓷球軸承具有普通軸承難以比擬的優(yōu)勢(shì)。 由于鋼制軸承自身材料性能特點(diǎn)，軸承失效的主要形式是疲勞剝落、疲勞壽命短、應(yīng)用范圍受到很大限制。而陶瓷材料 (si3N4) 具有低密度、中等彈性模量、熱膨脹系數(shù)小、硬度高、耐高溫、耐腐蝕、無(wú)磁等優(yōu)點(diǎn)。 適用于做軸承的陶瓷材料主要有氮化硅 (si3N4) 、氧化鋯 (zrO2) 、氧化鋁 (Al2O3) 和碳化硅 (sic) ，通過比較可知， si3N4綜合性能優(yōu)越，已成為陶瓷軸承的首選材質(zhì)。 Si3N4 的重要特點(diǎn)在于其失效形式與軸承鋼相同，以具有先兆的剝落方式出現(xiàn)，而 zrO2、 Al2O3，和 SiC 均以碎裂這種災(zāi)難性的失效形式出現(xiàn)。以氮化硅陶瓷球?yàn)闈L動(dòng)體的陶瓷球軸承可顯著提高軸承接觸疲勞壽命，極大拓展了滾動(dòng)軸承的應(yīng)用領(lǐng)域。 用陶瓷材料替代軸承鋼等金屬材料做軸承，目的在于利用前者比后者更好的或者后者本就不具備的耐磨、高強(qiáng)度、高剛度、比重小等性能。使用陶瓷材料可使軸承在速度更高、環(huán)境更苛刻及低潤(rùn)滑場(chǎng)合下正常運(yùn)行，并能減少磨損、降低噪聲、減少振動(dòng)、使維護(hù)更容易，從而達(dá)到更長(zhǎng)的軸承使用壽命，并大幅提高其性能和可靠性。 滾動(dòng)軸承由套圈、滾動(dòng)體和保持器組成。由于套圈和滾動(dòng)體接觸點(diǎn)受到外加負(fù)荷和旋轉(zhuǎn)的作用，因而反復(fù)產(chǎn)生接觸壓力和變形。由于鋼制軸承自身材料性能特點(diǎn)，軸承失效的主要形式是疲勞剝落，抗疲勞壽命短，應(yīng)用范圍受到很大限制。
       而陶瓷材料 (si3N4) 具有低密度、中等彈性模量、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，目前，氮化硅陶瓷球和陶瓷球軸承已開始步人批量化生產(chǎn)階段。 氮化硅陶瓷材料具有如下特性：
1 低密度。由于陶瓷滾動(dòng)體材料密度低，離心載荷小，從而可在更高轉(zhuǎn)速下工作，而且產(chǎn)生熱量較少；
2 中等彈性模量。陶瓷滾動(dòng)體的彈性模量比鋼制滾動(dòng)體高，則軸承的動(dòng)態(tài)剛度提高，但是彈性模量太大會(huì)因應(yīng)力集中而降低軸承的承載能力；
3 熱膨脹系數(shù)小。熱膨脹系數(shù)小有助于減小對(duì)溫度變化的敏感性，從而防止卡死。對(duì)混合滾子軸承，可適用的運(yùn)轉(zhuǎn)速度范圍更寬；
4 抗壓強(qiáng)度高?？箟簭?qiáng)度高是滾動(dòng)軸承承受高接觸應(yīng)力的需要 ( 對(duì)于陶瓷材料，其強(qiáng)度通常是通過三點(diǎn)或四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)測(cè)得的斷裂模量決定 ) ；
5 高硬度和高韌性。這兩個(gè)特性相結(jié)合可獲得較好的表面粗糙度，而且能防止外界硬質(zhì)粒子和沖擊的損傷；
6 良好的抗?jié)L動(dòng)接觸疲勞特性。此性能對(duì)軸承滾動(dòng)體的要求至關(guān)重要；
7 剝落失效形式。如果滾動(dòng)體在工作中失效，則應(yīng)是疲勞剝落，該實(shí)效形式在卡死前有預(yù)兆，是一種造成危害最小的實(shí)效形式。在一些應(yīng)用條件較高的應(yīng)用領(lǐng)域陶瓷材料還具備一些特殊性能；
8 耐高溫穩(wěn)定性。在高達(dá) 800 ℃高溫環(huán)境中能穩(wěn)定保持其機(jī)械性能；
9 耐腐蝕。在氧化和腐蝕環(huán)境，尤其是在反復(fù)滾動(dòng)而擠掉表面油膜的接觸區(qū)應(yīng)具有抗氧化和腐蝕穩(wěn)定性。 雖然氮化硅材料在工業(yè)陶瓷中不是最硬的，韌性也 l 不是最高的，但是在要求高性能的軸承應(yīng)用中，氮化硅被認(rèn)為具有最佳的機(jī)械物理綜合特性。綜合的滾動(dòng)接觸剝落試驗(yàn)和軸承試驗(yàn)均證明致密和均質(zhì)的氮化硅材料具有良好的抗?jié)L動(dòng)接觸疲勞特性，使陶瓷球軸承具有普通軸承難以比擬的優(yōu)勢(shì)。
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