伴随机器人灵巧手自由度的增加，手部模组数量也逐渐增多，例如特斯拉单手自由度已上升至22个，并采用微型丝杠方案。
有研究机构认为，未来随着特斯拉机器人进入ToB和ToC场景，手部丝杠模组噪声仍需降低，长久使用下的温升也需控制。因此，微型陶瓷丝杠方案作为一种具备轻量化、高强度、低噪音、低发热等优点的新型部件，能够降低运转噪声，减少关节发热，显著优于传统微型丝杠，在人形机器人灵巧手等高精度、小体积的应用场景中展现出重要的应用价值，有望成为未来微型丝杠的重要发展方向
▍陶瓷丝杠方案优势在哪？
陶瓷滚珠丝杠多采用复合结构，其加工主要分为两大部分：陶瓷球的制造和金属丝杠螺母的加工，最后再进行精密的组装。丝杠和螺母仍使用金属，但用氮化硅等陶瓷球替代传统钢球，主要由于陶瓷材料硬且脆，加工难度高，复合结构更加合适。
陶瓷球的制造是技术核心，其流程远比金属球复杂，需要经过粉体制备、成型、烧结、精加工与抛光、检测与筛选等复杂过程，是一种类材料一体化成型技术，由于采用高纯度、超细的氮化硅（Si3N4）或氧化锆（ZrO2）粉末作为原料，粉末的纯度、粒径和均匀性稳定易控，因此最终产品的直径、真圆度、表面粗糙度、压碎负荷等都相对具有较高的一致性。
相较于传统金属丝杠，陶瓷丝杠性能优势明显。
首先是轻量化，因为氮化硅陶瓷球的密度仅为3.3 g/cm3左右，比轴承钢轻60%左右，能大幅减轻灵巧手等末端执行器的重量。这直接带来了两个好处：一是降低了运动惯性，使得机器人的手指动作更快速、更精准；二是减轻了驱动电机的负荷，有助于优化整体能耗和结构设计。
其次是高强度，因为氮化硅陶瓷球的硬度可达78HRC以上，高于轴承钢，其耐磨性优于传统金属，能够显著延长丝杠在频繁启停与高循环工况下的使用寿命。
第三则是该方案能实现低噪音、低摩擦平稳运行。因为陶瓷球与滚道之间的摩擦系数低至0.001，加之自身质量小，在高速运转时产生的振动和噪声远低于金属丝杠。这对于提升人形机器人的整体交互体验至关重要，使其在办公、家庭等需要安静环境的ToB或ToC场景中更具亲和力。
第四则是耐高温、耐腐蚀，微型陶瓷丝杠具备优异的热稳定性和环境适应性，可在1200℃高温环境下使用。低摩擦意味着运行时发热量少，能够保障灵巧手关节在长时间工作下的热稳定性与可靠性。此外，陶瓷材料天生耐腐蚀，不易被酸碱和盐雾环境侵蚀，这拓宽了人形机器人在特殊工业场景或复杂户外环境下的应用范围。
▍量产难点犹存
微型陶瓷丝杠的加工可以概括为：“陶瓷球的精密陶瓷工艺”与“金属构件的超精密磨削技术”的结合，加工难度大导致成本高。
其加工难度大主要来自原材料、烧制、精加工几方面。首先，原材料纯度与颗粒度控制要求高，原材料中的杂质会使陶瓷球出现气孔、裂纹等内部缺陷，颗粒度要求细且均匀，否则陶瓷球密度不均。
其次是烧制成型难度高，从高纯度粉体到高温烧结，再到漫长的精加工过程，每一步都意味着高昂的设备投入和加工成本，而且工艺过程中需将粉末压制成球体，形状规整且无应力，烧结时各部位收缩需保持一致，批量生产时，更要保证成千上万颗陶瓷球和多个丝杠螺母的尺寸、形状精度高度一致，否则会影响运行平稳性和噪声。
最后是陶瓷的硬脆性导致精工难度高，由于陶瓷硬且脆，需采用CNC数控磨床和特制的金刚石砂轮，对丝杠的螺纹滚道和螺母的内滚道进行磨削，打磨加工过程中极易产生裂纹和崩边，陶瓷球易破裂，成品率是成本的关键因素。而且磨削后的精度必须达到微米级，因为与陶瓷球类似，磨削后的金属滚道表面仍存在微观的磨削痕迹，需要通过超精研工艺，使用油石等工具进行微量切削，以去除变质层、降低表面粗糙度，并形成理想的表面织构，利于油膜形成，最终确保滚道的截面形状、导程精度和表面质量。
虽然陶瓷球制造难度高，导致短期价格高于普通钢球，但从市场潜力看，微型陶瓷丝杠前景广阔。据行业分析，未来若陶瓷丝杠广泛应用，100万台机器人有望创造104亿元市场空间，为上游核心零部件供应商带来巨大机遇。
有机构根据米思米官网公开数据测算，2mm的氮化硅陶瓷球单价在18.87元每颗，假设量产时降价75%至4.72元，考虑到单根微型丝杠滚珠数量在50个左右，例如特斯拉灵巧手单手采用22根微型滚珠丝杠，双手共计约2200颗滚珠。
▍产业链公司进展
能够量产高质量微型陶瓷丝杠方案的企业，通常在精密陶瓷材料技术和超精密加工工艺方面都具有深厚的技术积累和壁垒，目前国内上市公司中，不少企业正在布局陶瓷球工艺。
例如力星股份在2023年搭建了陶瓷球关键工艺的设备，具备了相关能力。其2024年和中科院开始联合研发攻关，2025年引进欧洲及美国氮化硅头部企业的关键人才，并完成无尘精密车间的改造。公司目前正在开发人形机器人灵巧手高转速高温免润滑项陶瓷球应用，从上游的0.4—0.8mm微型丝杠钢球都在加大供应产能，同时公司正在研发中型丝杠，并和下游客户一起定制化开发更合适的产品。有消息称，公司人形机器人执行器，灵巧手等小微滚珠订单正处于爬坡阶段，未来6—18个月的订单满产，目前正在进行扩产。
又例如国瓷材料则已熟练掌握从粉体制备到陶瓷球制造的关键技术，所生产的高端氮化硅陶瓷球微观组织均匀，有利于提高高载荷下的疲劳寿命和可靠性。采用陶瓷球方案的车企和车型不断增加，公司产品销售实现快速增长。
