Vòng bi-tốc độ cao phải đối mặt với những thách thức kép về vận hành-tốc độ cao, tải-cao và tối ưu hóa các đặc tính NVH (tiếng ồn, độ rung và độ khắc nghiệt). Đồng thời, dòng điện trục trong hệ thống truyền động điện-đặc biệt là những hệ thống hoạt động trên nền tảng điện áp cao-800V-có nguy cơ ăn mòn điện do màng dầu bôi trơn bị hỏng.
Vòng bi gốm lai-có vòng trong và ngoài bằng thép kết hợp với các con lăn bằng gốm-đã nổi lên như một giải pháp then chốt cho những thách thức này nhờ khả năng chống mài mòn vượt trội, tổn thất do ma sát thấp, nhiệt độ vận hành thấp hơn, tuổi thọ dầu mỡ kéo dài, tốc độ giới hạn cao và đặc tính cách nhiệt tuyệt vời. Các thiết kế lồng-tốc độ cao, chẳng hạn như lồng TN6 của SKF (có khả năng đạt hệ số tốc độ 1,8 triệu nDm), hoạt động cùng với các quả bóng gốm nhẹ để giảm căng thẳng và nguy cơ bóng phóng ra. Các chiến lược cách nhiệt để giảm thiểu sự ăn mòn điện chủ yếu liên quan đến lớp phủ gốm, lớp phủ polymer và các con lăn bằng gốm; đáng chú ý là vòng bi gốm lai sử dụng các bộ phận lăn silicon nitride chặn dòng điện một cách hiệu quả, nhờ đó ngăn ngừa hỏng hóc do ăn mòn điện.
Vật liệu lồng đã phát triển từ hợp kim đồng và thép đến nhựa kỹ thuật (chẳng hạn như Nylon 66) và vật liệu composite (chẳng hạn như vật liệu biến tính PEEK và graphene). Việc sử dụng Nylon 66 giúp vượt qua giới hạn tốc độ giới hạn của vòng bi, trong khi các vật liệu composite như các biến thể biến đổi PEEK và graphene-tăng cường đáng kể-khả năng chịu nhiệt độ cao và độ bền cơ học [7].
