国家标准计划《陶瓷球轴承 氮化硅球》由 TC194（全国工业陶瓷标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国建筑材料联合会。

主要起草单位 北京中材人工晶体研究院有限公司 、中材高新氮化物陶瓷有限公司 。

立项必要性： 氮化硅(Si3N4)材料具有比重小、硬度高、耐高温、耐腐蚀、电绝缘、无磁、自润滑等优良特性。

热等静压氮化硅球滚动体与普通钢球相比，具有离心力小、极限转速高、摩擦力矩小、运转精度好、无电流腐蚀、寿命长等优点，主要用于高端装备制造业、风力发电行业及新能源汽车等领域。

在新能源汽车领域，高压牵引马达由于电流泄漏，轴承内部的电点腐蚀容易引起电点腐蚀，最终可能导致早期故障。

陶瓷轴承取代钢球轴承已经是一种不可逆转趋势，氮化硅陶瓷球产业发展迎来了难得的发展机遇。

从几乎没有陶瓷轴承的使用到2020年新能源汽车中5%的轴已经被陶瓷轴承取代，在新能源汽车领域，陶瓷轴承取代钢球轴承已经是一种趋势。

新能源汽车行业提前3年完成《新能源汽车产业发展规划 (2021-2035年)》中2025年汽车数量指标。

预计2025年，全球新能源汽车领域陶瓷球市场空间将接近40亿元，2030年将接近200亿元。

预计2025年国内新能源汽车领域陶瓷球市场空间将接近13亿元，2030年将超过100亿元。

随着陶瓷球在新能源汽车方面的大量应用，现行氮化硅陶瓷球在外观、性能、形状误差和粗糙度、检验规则等方便已不再适合产业发展，通过对标准进行修订，将有助于规范行业市场，提升产品质量，促进氮化硅轴承球以及绝缘轴承行业抓住新能源汽车发展机遇，具有显著的经济效益和良好的社会效益。

项目的可行性： 1、产业发展情况 氮化硅轴承球与钢质球相比具有突出的优点，高强、高硬度（仅次于金刚石）、轻量化（仅是钢质重量的1/3）、耐高、低温、绝缘、无磁、低膨胀，自润滑性、疲劳破坏方式与钢质相同等特点 氮化硅陶瓷球具有低密度、电绝缘、高转速、高硬度、自润滑、耐摩擦等特点，适宜高速旋转工况，在高温强磁高真空等领域，具有不可替代性。

2、有关技术的成熟度和经济性分析 （1）近几年，随着市场占有率的提升和国内企业技术的发展成熟，中国电主轴市场在2021年规模达到了4.78亿美元，同比增长11.75%，预计2028年将市场规模将达到7.74亿美元，2022-2028年复合增长率（CAGR）为6.67%。

（2）根据SKF的测算，从几乎没有陶瓷轴承的使用到2020年新能源汽车中5%的轴已经被陶瓷轴承取代，在新能源汽车领域，陶瓷轴承取代钢球轴承已经是一种趋势。

3、已经具备的研究基础和条件 中材高新氮化物陶瓷有限公司成立于2011年9月，国家级高新技术企业，中国建材总院所属中材高新控股子公司由山东工业陶瓷研究设计院氮化硅研究室和北京中材人工晶体研究院先进陶瓷事业部发展而来，是国内最早从事氮化硅陶瓷材料研究的单位之一，也是GB∕T 31703-2015 陶瓷球轴承氮化硅球的制定单位，通过了国际、国内新能源汽车头部客户的产品审核。

4、产业发展需求 （1）机床主轴用氮化硅陶瓷球轴承的转速较钢球可以提高200%以上，寿命提高6倍以上； （2）新能源汽车绝缘轴承相比传统轴承转速高，需要密度更低、相对更耐磨的材料，同时要更好的绝缘性，减小轴承放电产生的电腐蚀； （3）风力发电电机轴承要求酸碱环境具有极好的耐受性，除了氢氟酸等少部分酸可对其进行腐蚀，其平均寿命比不锈钢轴承高4-25倍； （4）适用于气氛压力烧制的氮化硅陶瓷球：GPS、HIP一种或两种均可。

（5）解决目前高性能氮化硅陶瓷球在机床主轴、新能源汽车领域无标准可依的现状 （6）规范生产企业生产、检测方法，为用户企业及检测机构提供检测选用的依据 （7）有助于促进氮化硅陶瓷球行业的发展。

5、实施后重大经济、社会、生态效益分析 （1）预计2025年，全球新能源汽车领域陶瓷球市场空间将接近40亿元，2030年将接近200亿元； （2）预计2025年国内新能源汽车领域陶瓷球市场空间将接近13亿元，2030年将超过100亿元。

6、相关法律法规、政策规划的要求 （1）新能源汽车行业将提前3年完成《新能源汽车产业发展规划 (2021-2035年)》中2025年汽车数量指标； （2）在新能源汽车领域，高压牵引马达由于电流泄漏，轴承内部的电点腐蚀容易引起电点腐蚀，最终可能导致早期故障。

陶瓷轴承取代钢球轴承已经是一种不可逆转趋势，氮化硅陶瓷球产业发展迎来了难得的发展机遇； （3）通过对原有氮化硅陶瓷球标准进行修订，将有助于规范行业市场，提升产品质量，促进氮化硅轴承球以及绝缘轴承行业抓住新能源汽车发展机遇，具有显著的经济效益和良好的社会效益。

本文件规定了氮化硅球的规格及等级、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本文件适用于气氛压力烧结制备的氮化硅球。 本文件代替GB/T 31703-2015《陶瓷球轴承 氮化硅球》，与GB/T 31703-2015相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下： ——增加了GB/T 31703-2015 5.1中机床主轴用氮化硅陶瓷球、新能源汽车绝缘轴承氮化硅陶瓷球缺陷检验标准； ——增加了GB/T 31703-2015 5.1中“表2 氮化硅陶瓷球缺陷检验标准”； ——增加了GB/T 31703-2015 5.2中“表4 批次最大允许密度标准偏差”； ——增加了GB/T 31703-2015 5.4中“注1、注2”； ——修改了7.3.2中抽样标准。