在电动机和发电机中，车身，转向架和车轴之间存在环路和感应电流。当电流在轴承旋转过程中流经轴承时，它会在滚动接触处突破超薄油膜，产生火花，从而对接触表面造成局部熔体损坏并导致电腐蚀。这会导致轴承旋转不良，在严重的情况下会发展为剥落，从而导致轴承故障。另外，滚动表面的硬度降低，使其更容易磨损。这直接影响电机和主机的性能和寿命。因此，有必要开发适用于电动机和发电机的绝缘轴承。绝缘轴承通过绝缘轴承的导电路径解决了轴承的电腐蚀问题。如今，通常使用三种类型的绝缘轴承。 '：（1）在轴承的外圈上喷涂陶瓷涂层；（2）在轴承的外圈上喷涂树脂；（3）用于陶瓷轧制的元件。接下来，我们主要研究了使用等离子喷涂技术在表面上具有陶瓷喷涂的绝缘轴承的制造及其检测方法。
等离子喷雾器是由几个单独的设备和装置组成的复杂的设备系统（2）。它主要由动力控制系统，喷枪，冷却系统，供气装置，供粉装置，喷枪运动控制装置，喷雾部件运动控制装置，通风排气装置，除尘器等组成。等离子喷涂技术具有沉积速率高，生产效率高和应用范围广的优点。它还在各种热喷涂方法中保持领先地位，占热喷涂市场的50％。在阳极和阴极之间点燃等离子喷涂，从而产生高频电弧。气体（例如氦气，氢气，氮气或它们的混合物）在电离的电极之间流动，并产生几厘米长的等离子火焰。将喷涂材料从喷枪喷涂到粉末形式的等离子火焰上，加热并熔化，最后通过压缩气体高速喷涂，与基材表面碰撞形成涂层。等离子弧温度可以达到10,000或更高，流速可以达到1,000 m / s或更高。所得的涂层具有优良的品质，低孔隙率和对基材的强粘附性。
等离子喷涂可应用于多种材料，包括几乎所有的固态陶瓷，金属陶瓷，金属间化合物，其他无机非金属材料（例如玻璃和矿渣）以及各种复合粉末。
Al2O3陶瓷具有高介电常数，高体积电阻率，低介电损耗，高抗热震性以及用于电子设备的绝缘材料的所有优异性能。另外，Al 2 O 3涂层具有优异的耐磨性，耐热性和耐腐蚀性。因此，Al2O3用作绝缘轴承的涂层材料。另外，向涂料中添加二氧化钛改善了涂料的韧性和内聚性，但是降低了Al 2 O 3和涂料的纯度，导致电绝缘性降低。因此，有必要根据产品的特性选择合适的配方。在本文中，选择纯Al2O3粉末作为喷涂材料。涂布效率高，但是当喷雾粉末的粒径大且需要大功率时，孔隙率增加。该粉末具有细小的粒度，快速加热，完全熔化和高密度涂层的优点，但沉积效率和粘结强度低。陶瓷材料通常具有高熔点和低导热率，因此必须减小热喷涂材料的粒径。合适的粒径范围通常为15-45微米，并且粉末粒径应占一定百分比。提高沉积效率和涂层致密性。
工艺流程
绝缘轴承的基本加工技术是轴承/样品加工-精密测量-板加工-底漆喷涂陶瓷涂层喷涂-密封加工-研磨。
根据性能测试标准，样本块大小为：圆柱样品25mm 40mm，圆盘样品52mm 4mm，圆柱样品主要用于涂层附着力测试（图1），圆盘样品主要用于显微硬度测试。该测试轴承使用7212角接触球轴承（GCr15），并在外圈外径表面，内径表面和内圈端面上涂覆Al2O3涂层。涂层性能要求为厚度0.25-0.3 mm，抗断裂强度大于1000 V / AC，绝缘电阻大于50 MO和涂层粘结强度大于20 MPa。采用先进的GP-80高能等离子喷涂装置。喷涂过程如下：
(1)基质预处理。金属基体的预处理包括清洁和净化、屏蔽、喷砂和粗糙化以及基底预热。先用蒸汽用油等有机溶剂清洗轴承套圈，并用胶带覆盖轴承未喷涂的表面；用喷砂机对待喷涂刚玉磨料的表面进行粗化，以暴露出金属基体新的活性表面，并增加喷涂颗粒与基体之间的机械嵌入；然后预热基底，以降低喷射液滴和基底之间的温度梯度，并降低热应力。
(2)喷涂。
(3)根据基板的形状和尺寸，选择夹具和工具。等离子气体选用N2和H2，喷涂工作电流500 A(DC)，电压74 ~80 kV，送粉速度3 kg/h，与等离子火焰流功率相匹配。喷涂距离50~ 100 mm左右，喷涂角度尽量接近90。喷涂过程中，通过多次喷涂控制基体温度，通过多次测量控制涂层厚度。
