Le sfere in ceramica offrono caratteristiche prestazionali eccezionali per applicazioni esposte a sostanze chimiche severe o situazioni con temperature estremamente elevate. In applicazioni come pompe chimiche e aste di perforazione, dove i materiali tradizionali falliscono, le sfere in ceramica offrono una durata prolungata, un'usura ridotta e forse prestazioni accettabili.
Sfere in ceramica di allumina
Grazie alla sua superiore resistenza alla corrosione e alle caratteristiche di elevata temperatura operativa, l'ossido di allumina (AL2O3) è una scelta popolare per le sfere in ceramica. Le apparecchiature di lavorazione utilizzano sfere di ossido di allumina per migliorare le prestazioni dei cuscinetti. Rispetto alle loro controparti in acciaio, le sfere in ossido di allumina sono più leggere, più rigide, più lisce, più tenaci, resistenti alla corrosione, richiedono meno lubrificazione e hanno una dilatazione termica inferiore, consentendo al cuscinetto di funzionare a velocità e temperature operative maggiori con una coppia inferiore. Le sfere di ceramica di allumina sono ampiamente utilizzate nei settori petrolifero, chimico, dei fertilizzanti, del gas naturale e della protezione ambientale come catalizzatori nel materiale di supporto della copertura del reattore e nell'imballaggio delle torri.
Sfere in ceramica di zirconio
È una sostanza forte che funziona efficacemente a temperature fino a 538 °C (1000 ° F) e funziona efficacemente in condizioni che includono metalli fusi, solventi organici, sostanze caustiche e la maggior parte degli acidi. Viene spesso utilizzata come valvola di ritegno per il controllo del flusso grazie alla sua eccellente resistenza all'abrasione e alla corrosione.
Sfere in ceramica al nitruro di silicio
Le sfere in ceramica realizzate in nitruro di silicio (Si3N4) sono spesso utilizzate nei cuscinetti a causa della loro elevata resistenza al calore e basso attrito. Sono inoltre frequentemente utilizzati in campi quali utensili per la lavorazione dei metalli, turbine a gas, parti di motori automobilistici, cuscinetti interamente in ceramica, settore militare e della difesa e aerospaziale.
Nelle applicazioni che richiedono una rotazione ad altissima velocità, i cuscinetti in ceramica integrale e in ceramica ibrida utilizzano sfere in nitruro di silicio. Il nitruro di silicio ha una densità inferiore alla metà di quella dell'acciaio, riducendo la forza centrifuga durante la rotazione del cuscinetto, consentendo velocità di lavoro più elevate.
Sono elettricamente non conduttivi e adatti per applicazioni come cuscinetti per alberi di motori elettrici per motori e generatori CA e CC. I cuscinetti a sfere in nitruro di silicio stanno rapidamente diventando lo standard industriale nella produzione di motori elettrici per veicoli elettrici e senza conducente.
La qualità non magnetica del nitruro di silicio lo rende il materiale perfetto per l'uso in applicazioni che devono resistere a un campo magnetico. Il campo magnetico o la coppia di rotazione potrebbero essere disturbati se in determinate applicazioni vengono utilizzate sfere d'acciaio. Laddove sono presenti campi magnetici, i cuscinetti a sfere in nitruro di silicio sono più adatti per l'uso nelle apparecchiature per la produzione di semiconduttori e nelle apparecchiature diagnostiche mediche.
