航空軸承是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件之一，2具有溫度高、速度快、載荷大、受力複雜、工作環(huán)境惡劣等特點(diǎn)。理論上，提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力和燃油效率的較直接途徑仍然是提高渦輪進(jìn)氣溫度和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高轉(zhuǎn)速對(duì)航空軸承的極限轉(zhuǎn)速性能、溫度阻力、潤(rùn)滑性能和承載能力提出了更高的要求。雖然我國(guó)軸承工業(yè)多年來(lái)發(fā)展迅速，但在軸承產(chǎn)量和銷售量方面已成為世界第三大軸承國(guó)家，但關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域仍有待加強(qiáng)，特別是航空軸承技術(shù)與世界軸承力量的差距明顯，已不能滿足我國(guó)航空裝備型號(hào)快速發(fā)展和性能大幅度提高的要求。根據(jù)信息披露，國(guó)外先進(jìn)航空軸承產(chǎn)品的壽命一般是計(jì)算壽命的8倍以上(較高可達(dá)30倍以上)，可靠性大於98%。然而，我國(guó)航空軸承的壽命一般是計(jì)算壽命的3~5倍，可靠性約為96%。

      例如我國(guó)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承壽命一般為500至1500小時(shí)左右，較大耐溫高度不超過(guò)200℃，傳動(dòng)裝置斷油應(yīng)急干運(yùn)轉(zhuǎn)能力不超過(guò)半個(gè)小時(shí)，而西方發(fā)達(dá)國(guó)家可做到軸承壽命達(dá)到3000至6000小時(shí)，耐溫值為350℃，干運(yùn)轉(zhuǎn)能力超過(guò)1個(gè)半小時(shí)，并且實(shí)際性能比上述指標(biāo)還要好。正是由于我國(guó)高端軸承技術(shù)不足，致使國(guó)內(nèi)航空軸承、高鐵軸承、機(jī)器人軸承等高端軸承領(lǐng)域基本上都是以進(jìn)口軸承為主，在這些關(guān)鍵領(lǐng)域急需提高。因此在國(guó)家863計(jì)劃、973計(jì)劃、國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的聯(lián)合支持下，我國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱軸承制造有限公司共同開展了Si3N4氮化硅陶瓷混合軸承的研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用工作。
      混合陶瓷軸承由內(nèi)外圈軸承鋼+氮化硅陶瓷球+不銹鋼保持器等組合而成，它綜合了金屬和陶瓷兩者性能的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)公開資料介紹，在要求高性能的軸承應(yīng)用領(lǐng)域，氮化硅陶瓷球被認(rèn)為具有較佳的機(jī)械物理綜合性能。在高溫環(huán)境下軸承鋼球很容易喪失其硬度和強(qiáng)度，而氮化硅陶瓷球在400℃時(shí)可完全保持其原有硬度，只在達(dá)到800℃時(shí)，其硬度和強(qiáng)度才開始大幅下降。并且即使發(fā)生軸承失效，那么也是以類似于軸承鋼球失效的方式即局部剝落方式發(fā)生的，而其它類型的陶瓷材料則以災(zāi)難性的碎裂方式損壞，這種情況在航空軸承領(lǐng)域是絕對(duì)不允許的。并且軸承中的陶瓷球具有無(wú)油自潤(rùn)滑屬性，摩擦系數(shù)很小，可達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速，是一般金屬軸承轉(zhuǎn)速1.5倍以上，能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)加大推力和提高燃燒效率的需求。
      由于陶瓷球可以做到即使?jié)櫥椭傻?，軸承還是可以正常運(yùn)行，這樣就避免了普通金屬軸承中因?yàn)橛椭傻魧?dǎo)致的軸承過(guò)早損壞現(xiàn)象，極其適合航空發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的極端情況。據(jù)公開資料披露，推測(cè)混合陶瓷軸承或已經(jīng)在我國(guó)新型渦扇15航空發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)領(lǐng)域得到了初步應(yīng)用。為了提高我海軍艦艇的遠(yuǎn)程有效打擊能力，某潛射/艦射反艦導(dǎo)彈提出了增加射程和速度的設(shè)計(jì)要求，其彈用渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子必須達(dá)到120000轉(zhuǎn)/分鐘以上的額定轉(zhuǎn)速。在開展項(xiàng)目試驗(yàn)初期，在采用某國(guó)產(chǎn)金屬航空軸承進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)試驗(yàn)轉(zhuǎn)速達(dá)到40000轉(zhuǎn)/分鐘后，軸承很快發(fā)熱并引起周圍冒出煙霧。繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后，軸承發(fā)出強(qiáng)烈噪聲，隨后抱軸停止，嚴(yán)重影響了導(dǎo)彈研制進(jìn)度，不得不通過(guò)特殊渠道采購(gòu)國(guó)外高速航空軸承來(lái)滿足導(dǎo)彈渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子需求。
      
      在后期改用哈工大研制的混合陶瓷軸承后，軸承快速性通過(guò)5小時(shí)連續(xù)運(yùn)行壽命考核，在試驗(yàn)過(guò)程中，軸承除了有輕微煙霧產(chǎn)生外，均無(wú)異常情況。試驗(yàn)后軸承旋轉(zhuǎn)靈活，無(wú)異常。隨著我國(guó)直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展，陶瓷滾動(dòng)體軸承以其優(yōu)異的性能逐漸被應(yīng)用于傳動(dòng)系統(tǒng)高速輸入端、離合器、尾傳動(dòng)軸和尾減速器槳距操縱桿以及行星輪系等部位，其中主減速器干運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間由原來(lái)的半個(gè)小時(shí)提升到一個(gè)小時(shí)，滿足了裝機(jī)使用要求。。隨著中航工業(yè)完成對(duì)哈爾濱軸承制造有限公司的收購(gòu)，并大舉投資高性能航空軸承產(chǎn)業(yè)，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，我國(guó)自行研制的混合陶瓷軸承將正式承擔(dān)國(guó)家航空航天領(lǐng)域和高端裝備對(duì)高性能軸承的配套要求，成為繼瑞典、德國(guó)、日本、美國(guó)等少數(shù)幾家知名軸承公司之后，第五個(gè)可以大批量生產(chǎn)航空航天用陶瓷軸承的國(guó)家。