为什么轴承要保持绝缘？

一、电流为什么会在轴承中产生不同的腐蚀现象？

当滚动接触面成为电流的导电路径时，可能会导致轴承损伤。目前，已有许多文献探讨过这个现象，讨论主题包括电腐蚀的成因和对策。轴承的摩擦学机制决定了滚动接触的电气行为和可能的后果。

1、当轴承处于静止状态时，具有较低的电阻，这时轴承处于导电状态。由于金属与金属的电接触相对较好，只有非常高的电流（如焊接电流）才能破坏滚道表面。

2、如果处于电阻值更高的混合润滑状态，轴承则呈现电阻状态。在这种情况下，很小的电流就可能对轴承构成危险。

3、当轴承处于完全薄膜润滑状态，这时轴承呈现电容状态，类似于具有特定击穿电压的电容器。如果在接触区域的润滑膜中施加的电场强度足够高（超过阈值），将发生被称为EDM的局部放电现象。 所有轴承电流损伤案例有一个共同之处：滚道的接触区域局部熔化，并且该区域钢材的材料特性发生变化，另外，润滑剂的特性可能也会改变。这会造成滚道和润滑损伤，对轴承性能产生负面影响，并因此导致磨损和轴承振动加剧。

二、绝缘轴承解决过电流的原理与轴承处理方案

绝缘轴承在轴承外圈或内圈的外表面涂覆电绝缘涂层，从而将绝缘性能集成到轴承中，不依靠不可控的润滑剂绝缘性能来绝缘，同时通过涂层增大绝缘性能。

涂层材料为氧化物陶瓷，通过热喷涂工艺涂覆在轴承上。最常使用的是纯氧化铝。有时，由于希望涂层具有不同的电气性能和机械性能，则使用氧化物混合物。在喷涂过程中，通过热等离子体流输送氧化物颗粒，前者会将后者熔化。热气或等离子流将大部分融化的颗粒输送到经预处理的基材上，氧化物颗粒在此冷却并形成所需的涂层。

下图显示了轴承外圈上涂层的微观结构。

在喷涂之后，涂层出现一定数量的互相连通的开放孔隙，这是热喷涂涂层的共同特性。孔隙的数量和外观很大程度上取决于涂层工艺。不难理解的是，孔隙闭合，即“密封”在热喷涂加工中是至关重要的。这有助于降低腐蚀风险，改善机械性能并保持绝缘性能。在潮湿气候条件下，以上性能提升非常重要。下图显示了封闭孔隙的一个例子，这是一个在热喷涂层中与较小的孔隙互相连通的典型孔隙。

就电绝缘热喷涂涂层而言，最实用的措施是采用有机密封剂密封。可选的密封剂在粘度、固化温度、挥发特性、收缩率等方面具有不同的特性。需要对整个工艺过程、热喷涂和密封过程进行全面评估，以达到所需的涂层性能。