本文分析讨论了陶瓷球轴承的特点及国内外技术水平。系统研究了陶瓷球轴承的制造技术，陶瓷毛坯球制造技术、加工技术和质量保证技术。陶瓷毛坯球采用高纯超细α氮化硅粉末添加烧结助剂混合制粒，经冷等静压成形、气氛压力烧结或热等静压烧结制造，精密陶瓷球加工需粗磨、精磨、初研、精研等工序，陶瓷球精度达到G5级，陶瓷球轴承公差等级达到P4级。 对陶瓷球轴承进行了设计分析，采用拟静力学分析模型，引入“套圈控制假设”理论，建立了陶瓷球轴承优化设计数学模型，并进行了陶瓷球轴承主参数和结构参数计算机多目标优化设计和分析，经优化设计的陶瓷球轴承，在高速条件下，旋滚比、刚度、寿命、球与滚道的接触应力、额定载荷都有明显改善。 探讨了陶瓷球轴承额定载荷的计算方法，确定了陶瓷球轴承额定动载荷及额定静载荷的计算公式。试验分析了陶瓷球轴承的接触疲劳寿命、高速性能和刚度，陶瓷球接触疲劳寿命试验结果表明：所试验的5／16″-G5级氮化硅陶瓷球平均接触疲劳寿命为96.60小时，L₁₀和L₅₀寿命为5.6158×10⁶和2.4952×10⁷；分别为钢球的平均接触疲劳寿命1.7倍，L₁₀和L₅₀寿命的1.9倍、1.7倍。陶瓷球接触疲劳寿命离散性与钢球接近，B7005C／HQ1P4陶瓷球轴承特征寿命V=700h，基本额定寿命的试验值L（10t）=V（0.10536）^1／β=127h，中值寿命的试验值L_50t=V（0.69315）^1／β=530h，d_mn值达到2.52×10⁶mm.r／min。 对陶瓷球轴承疲劳寿命和失效形式进行了分析，陶瓷球失效形式一般为小圆形或椭圆形剥落；轴承套圈（钢制）失效形式一般为连续状小椭圆形剥落；陶瓷球轴承失效模式，同钢制球轴承失效模式类似，都不是断裂而是发生疲劳剥落。分析探讨了陶瓷球材料中的缺陷对陶瓷球发生断裂行为的影响，认为陶瓷球中的气孔、夹杂、裂纹、分层以及加工缺陷，都可能造成陶瓷球材料形成残余应力，局部的应力集中，引起微开裂，致使陶瓷球使用过程中在外加应力作用下发生断裂，严重影响陶瓷球轴承的可靠性。 陶瓷球轴承在航天卫星、电主轴、涡轮分子泵、涡轮流量计等不同应用领域取得良好工程应用效果，在化工、冶金、机械、石油、交通、航空航天、电子、家用电器、真空等行业中有广泛的应用前景。