當(dāng)軸承靜止時，軸承的整體電阻比較低，處于良好的導(dǎo)電狀態(tài)，由于相對良好的電接觸（軸承外圈、滾珠、內(nèi)圈金屬對金屬接觸），只有非常高的電流強度（例如焊接電流）才能破壞滾道表面。

 

當(dāng)軸承運動時，由于摩擦作用，整體的電阻會急劇升高，在這種情況下，即使是幾安培的微弱電流也有潛在的危險。當(dāng)軸承處于完全潤滑狀態(tài)時，軸承整體會表現(xiàn)為具有一定擊穿電壓的電容器，當(dāng)接觸區(qū)的潤滑膜中的電場強度足夠高（高于閾值）時，會發(fā)生放電，稱為EDM（放電加工）電流。

 

此時就會損壞軸承，滾道的接觸面局部熔化，該區(qū)域的鋼材質(zhì)發(fā)生變化，這會以滾道和潤滑劑損壞的形式對軸承性能產(chǎn)生負面影響，并導(dǎo)致磨損增加及軸承振動增加，如上圖（由于有害的電流通過，深溝球軸承的外圈滾道損壞成磨砂滾道）和下圖（有害電流通過導(dǎo)致的帶有微坑的軸承表面圖像，①為表面處理痕跡，②為微坑）所示，顯示了EDM電流的影響，由于高頻電流，軸承表面呈現(xiàn)出微小的凹坑，這種損壞在當(dāng)今使用變頻器應(yīng)用中非常常見。

 

抵消電流對軸承破壞性影響的一種方法是使用帶有集成熱噴涂層的軸承，幾乎各個品牌都有這類軸承，SKF亦是如此，在SKF中，這類軸承被稱為INSOCOAT軸承，該類軸承將電絕緣集成到軸承中，其外圈或內(nèi)圈的外表面涂有電絕緣涂層，如下圖所示（左邊灰色的是SKF上一代INSOCOAT軸承，右邊深灰色的是優(yōu)化的新一代版本），涂層由氧化物陶瓷材料組成，并通過熱噴涂工藝涂覆到軸承上。

 

最常見的是涂層材質(zhì)是純氧化鋁（Al2O3），由于不同的涂層具有不同的電氣和機械性能，有時也使用氧化物混合物。在熱噴涂過程中，氧化物顆粒在熱等離子流中被輸送和熔化，這種熱流將大部分熔融顆粒輸送到預(yù)處理的基底，在那里它們冷卻并形成所需的涂層，如下圖所示為軸承外圈INSOCOAT涂層的橫截面，①為軸承鋼，②為熱噴涂層，③為涂層。

 

在噴涂過程之后，涂層具有一定數(shù)量的開口和互連的孔隙，這是熱噴涂涂層的一般特性，孔的數(shù)量和外觀強烈依賴于涂覆工藝的參數(shù)，氣孔在熱噴涂過程中起著核心作用，降低了腐蝕風(fēng)險，改善了機械性能，并保持了絕緣性能恒定（在潮濕環(huán)境中非常重要），下圖顯示了一個封閉氣孔的示例（熱噴涂層結(jié)構(gòu)的SEM圖像，可見絕緣涂層的封閉孔），圖中①為氧化物材料，②為密封孔。

 

對于電絕緣熱噴涂涂層，用有機密封劑密封是最方便的，可能的密封劑在粘度、固化溫度、蒸發(fā)特性、收縮率等方面具有不同的特征，必須仔細分析熱噴涂和密封的整個過程，以達到所需的涂層性能水平。

 

電絕緣體的電阻始終是表面電阻和體積電阻的組合，除了軸承材料外，濕度和溫度也是影響電絕緣體電阻的關(guān)鍵因素，正是這種原因，上一代的INSOCOAT軸承在非常炎熱、潮濕的環(huán)境中的絕緣電阻值很低。軸承的表面電阻會對氣候變化立即作出反應(yīng)，但體積電阻會在較長的時間后才會發(fā)生變化，如果絕緣性能超出預(yù)期范圍，則必須改進整個絕緣涂層系統(tǒng)。

 

通過長期的優(yōu)化與改進，SKF推出了新型的INSOCOAT軸承，其功能顯著增強，如上圖所示為新型INSOCOAT軸承在實際條件下與先前版本的電氣性能對比，下圖顯示了測量設(shè)置，新型INSOCOAT軸承比上一代軸承更耐潮濕，即使在30°C的溫度，相對濕度超過90%時，被測軸承6316/C3VL0241的電阻仍然保持在2000 MΩ以上，而在上一代的軸承中，其電阻值只有50 MΩ。

 

新一代的INSOCOAT軸承經(jīng)過優(yōu)化，即使在非常潮濕的環(huán)境中也能提供高且穩(wěn)定的絕緣電阻，在驗證期間，選擇了模擬極端氣候條件的環(huán)境，還檢查和驗證了其他參數(shù)，如低溫和高溫（-40°C至+150°C）、機械性能（層附著力、安裝/移除應(yīng)力、抗沖擊性）、高達6kV DC的高壓行為以及介質(zhì)兼容性等。