《小鑫學堂》第三十五期:散熱器--詳解風扇軸承的分類

親愛的觀眾朋友們，大家好，熱愛科學知識、善良有愛的講解員又和大家見面了。隨著天氣轉冷，最近大家學習知識的氛圍是越來越濃厚了，畢竟宅在溫暖的家中學習知識真的是一件很棒的事情！

 

在上期的小鑫學堂中，本講解員講了一下散熱器的事情。今天，咱們繼續深入，滿足一下大家對高階層知識的好奇心，講一講風扇軸承那些事兒。

那麼，對於一款散熱風扇來講，軸承到底起到哪些厲害關鍵作用呢？

1.     不同類型的軸承會影響到一款風扇的使用壽命；

2.     而且對整個風扇的噪音大小也起到至關重要的作用；

也就說，軸承直接決定著一款散熱器的好壞。

在散熱器領域，風扇的軸承主要分為三個大類：

1.     使用滑動摩擦的含油軸承(套筒軸承)

2.     使用滾動摩擦的滾珠軸承

3.     上述兩種軸承形式的混合

而每個類型的軸承還根據不同的技術分為多個類別，比如滾珠軸承有單滾珠和雙滾珠兩種。

當然，近些年來各大散熱器廠商在軸承方面推出的新技術，所以我們常見的軸承類型也是在不斷增多！今天，一起來了解下常見的九種軸承類型！

 

先用一個表格讓大家簡單了解下，初步概念有了吧，那咱們繼續深入！

 

含油軸承

含油軸承是使用滑動摩擦的套筒軸承，使用潤滑油作為潤滑劑和減阻劑。雖然噪音低，製造成本也低，但磨損嚴重，壽命較滾珠軸承有很大差距。而且使用時間一長，由於油封的原因，潤滑油會逐漸揮發，而且灰塵也會進入軸承，從而引起風扇轉速變慢，噪音增大等問題。

當含油軸承內部的潤滑油脂不足時，會出現明顯的「偏心」狀態，嚴重時會導致風扇扇葉停轉，造成被散熱設備散熱不及時，所以普通含油軸承不適合高轉速的風扇和較大尺寸（9cm以上）的風扇使用。通常含油軸承風扇產品壽命為5000-8000小時。

 

優點：

1、價格非常低廉。

缺點：

1、軸承很容易磨損，壽命較短。

2、軸承套筒裡的潤滑油容易洩漏出來，噪音隨之增大，並且會汙染主板和其他配件。

講解員的TIPS:

同學們儘量不要選擇這種軸承，如果你使用的是這種含油軸承的散熱風扇，在使用一段時間後記得添加潤滑油，以免出現散熱效率降低、高噪音的問題……

 

液壓軸承

液壓軸承(Hydraulic Bearing)最初由AVC首創，是在含油軸承的基礎上改進而來的。液壓軸承採用了獨特的環式供油迴路，在很大程度上減少了漏油的問題，壽命比普通含油軸承大大延長了，達到了40000小時並且繼承了含油軸承的優點。

隨著目前更多的散熱器廠商使用液壓軸承技術，讓這種軸承類型的風扇在目前散熱器市場上有著較高的比重。低廉的價格和低噪音成為了不少普通裝機用戶的首選。

優點：

1、低噪音、價格便宜

缺點：

1、  使用年限相對短一點

 

雙滾珠軸承

雙滾珠軸承(2 Ball Bearing) 屬於比較高檔的軸承，採用滾動摩擦的形式，採用了兩個滾珠軸承，軸承中有數顆微小鋼珠圍繞軸心，當扇頁或軸心轉動時，鋼珠即跟著轉動。因為都是球體，所以摩擦力較小，且不存在漏油的問題。雙滾珠軸承的優點是壽命超長，大約在50000-100000小時。抗老化性能好，適合轉速較高的風扇。某些玩家比較熱衷的「暴力扇」，就是使用的雙滾珠軸承。

優點：

1、封閉性較好

2、超長使用壽命

缺點：

1、成本高

2、噪音高（因為滾珠軸承摩擦點增加了2倍）

單滾珠軸承

單滾珠軸承(ONE Ball Bearing或Ball+Sleeve Bearing)是對傳統含油軸承的改進，採用滑動摩擦和滾動摩擦混合的形式，用一個滾珠軸承加一個含油軸承來降低雙滾珠軸承的成本。它的轉子與定子之間用滾珠進行潤滑，並配以潤滑油，使用壽命達到了40000小時。

優點：

1、克服了油封軸承壽命短，運行不穩定的毛病，

2、成本低。

缺點：

1、在加入滾珠之後，運行噪聲有所增大，但仍小於雙滾珠軸承。

 

來福軸承

來福軸承(Rifle Bearing)技術的代表廠商是CoolerMaster，CM已經將旗下的大部分傳統油封軸承風扇升級到來福軸承。

作為傳統油封軸承的改進，來福軸承採用耐磨材料製成高含油中空軸承，減小了軸承與軸芯之間摩擦力，來福軸承還帶有反向螺旋槽及擋油槽的軸芯，在風扇運轉時含油將形成反向回遊，從而避免含油流失，因此提升了軸承壽命達到了。來福軸承風扇通過採用以上結構及零件，使得含油及保油能力大幅提升，並降低了噪音。

優點：

1、壽命高，達到了40000小時

2、噪音低

3、幾乎不漏油

缺點：

1、  價格稍貴

 

流體動態軸承

流體動態軸承英文名為Hypro Bearing，其名來源於HY(Hydrodynamic wave，流體力學波)PRO(Oilprotection system，油護系統)，系知名散熱器及風扇設計製造廠家ADDA的專利產品。

同是在傳統含油軸承基礎之上進行多項改進而成，也可以看成是來福軸承的改良版。兩種設計各自採用了一些獨到的改進措施，利用人字形的溝槽設計可以有效的提升流體壓力。不同於來福軸承的循環迴路供油系統，流體動態軸承將潤滑油脂始終固定在了軸心內部。但精髓同為循環油路系統，各方面的表現也基本相當，通常產品壽命可達50000小時以上。

流體動態軸承主要用在對靜音要求很高的平臺上，尤其是HTPC、迷你機箱等。作為新技術，它的綜合性能十分不俗，而且成本控制不錯，是一項前景很好的軸承技術。

優點：

1、進一步提升風扇壽命

2、降噪效果不錯

3、壽命長

缺點：

1、價格稍貴

 

納米陶瓷軸承

納米陶瓷軸承(NANO Ceramic Bearing，NCB) 在本質上仍然是一種含油軸承，是由富士康在其產品中首先引入的。傳統含油軸承風扇在使用過程中磨損比較嚴重，長時間使用時的可靠性較低。納米軸承有效的克服了這個問題，陶瓷軸承技術採用了特殊的高分子材料與特殊添加劑充分融合。

　　傳統油封軸承風扇在使用過程中磨損比較嚴重，長時間使用時的可靠性較低。納米軸承有效的克服了這個問題：陶瓷軸承技術採用了納米級高分子材料與特殊添加劑充分融合，軸承核心全面採用納米級的氧化鋯粉，使用衝模及燒結工藝製成，晶體顆粒由過去的60um下降到0.3um，具有堅固、光滑、耐磨等特性。

同時，納米陶瓷軸承(NCB)具有很強的耐高溫能力，不易揮發，這大大延長了風扇的使用壽命，納米軸承的性質與陶瓷類似，越磨越光滑。據測試，採用納米陶瓷軸承(NCB)的風扇平均使用壽命都在15萬小時以上。

　納米陶瓷軸承是一種具有很大潛力的軸承。高科技堆料的它，自然有著過人的規格。超長的使用壽命，適合長時間開機的平臺，如伺服器工作站等。

優點：

1、具備超強穩定性、耐溫性、耐磨性，使用壽命超高，達到150000小時

2、噪聲比雙滾珠軸承低

缺點：

1、雖是「納米」，實際並非納米材料（0.3微米=300納米）

2、目前成品不多

 

磁懸浮軸承　

提起磁懸浮技術，人們都會想到磁懸浮列車，通過列車底部與鐵軌間的反向強磁場作用，將列車懸浮在軌道上方以減少摩擦係數。而磁浮軸承利用磁力作用將轉子懸浮於空中，使轉子與定子之間沒有機械接觸。其原理是磁感應線與磁浮線成垂直，軸芯與磁浮線是平行的，所以轉子的重量就固定在運轉的軌道上，利用幾乎是無負載的軸芯往反磁浮線方向頂撐，讓成整個轉子懸空。

別小看小小的軸承，磁懸浮的黑科技都用到軸承上了，多麼的高大上，由於它特殊的性質，特別適用於高速、真空、超淨等特殊環境中，或者要求絕對靜音的環境中。加上這技術價格不菲，一般家用就用不上了。

 

優點：

1、磁懸浮軸承不存在機械接觸，轉子可以運行到很高的轉速，具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油汙染等優點，

缺點：

1、磁懸浮事實上只是一種輔助功能，並非是獨立的軸承形式，具體應用還得配合其它的軸承形式，例如磁懸浮+滾珠 軸承、磁懸浮+含油軸承、磁懸浮+汽化軸承等等。

2、價格不菲

 

氣壓球形軸承

最近一段時間，一種新的軸承技術被公布出來，許多價格不菲的高端風扇產品讓這種氣壓球形軸承（Barometric Ball Bearin）被許多人所關注。使用這種軸承技術的風扇相比傳統軸承有著更加長久的使用壽命以及更低的噪音。

從結構上來看，這種氣壓球形軸承類似於磁浮軸承，只不過將固定金屬球體的磁鐵置於風扇的底部。並且在風扇軸心外框形成一定的氣壓來保證軸心旋轉的穩定。在使用壽命上，氣壓球形軸承有著高達10萬小時的平均無故障運行時間，相比滾珠軸承風扇來說，優勢更加明顯。但是由於目前使用這種軸承的廠商不多，所以導致價格比較昂貴。　

優點：

1、具備和磁懸浮軸承一樣的多種優點：低噪音、壽命長、無油跡、低能耗、低損耗等

2.、超長的使用壽命，達到了100000小時

缺點：

1、昂貴。

 

本次學堂就到這裡了，有什麼意見或者建議都可以留意給小鑫的。

 

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