Le valvole a sfera in ceramica allo zirconio (ZrO2) e le valvole a sfera in ceramica al nitruro di silicio (Si3N4) sono entrambi tipi di sfere in ceramica.
Solitamente trovano largo impiego nel campo dell'industria dei macchinari di alta precisione, o nel campo dei materiali abrasivi.
Le principali differenze tra le sfere in ceramica di zirconio e le sfere in ceramica di nitruro di silicio sono:
1. Colore
Più dell'80 percento delle sfere in ceramica di zirconia sono principalmente bianche e le sfere in ceramica di zirconia bianca sono il loro colore naturale. Ma a volte si vede che la sfera di ceramica è di colore giallo pallido o grigio, perché il materiale in zirconia contiene una piccola quantità di impurità. Le sfere in ceramica di zirconio presentano i vantaggi di elevata tenacità, elevata resistenza alla flessione ed elevata resistenza all'usura, eccellenti prestazioni di isolamento termico e coefficiente di dilatazione termica vicino a quello delle sfere in acciaio.
La sfera in ceramica al nitruro di silicio è realizzata principalmente in nerofumo. È estremamente resistente alle alte temperature e la sua forza può essere mantenuta ad una temperatura elevata di 1200 gradi C senza cadere. Dopo essere stato riscaldato, non si scioglierà. È uno dei materiali più duri al mondo.
2. Confronto delle proprietà fisiche
In termini di proprietà fisiche, le sfere in ceramica di zirconio sono eccellenti in termini di resistenza all'usura e alla corrosione e anche le sfere in ceramica di nitruro di silicio hanno le stesse eccellenti prestazioni. Allo stesso tempo, anche le sfere in ceramica al nitruro di silicio si comportano bene in termini di precisione di lavorazione. Pertanto, nel campo di applicazione dell'industria dei macchinari di alta precisione, come i cuscinetti di super-precisione, oltre all'ampia applicazione di sfere in acciaio, anche le sfere in ceramica hanno iniziato a diffondersi nei cuscinetti di precisione.
Rispetto alla sfera d'acciaio del cuscinetto, la sfera in ceramica ha le caratteristiche di anticorrosione e antiruggine e la precisione di lavorazione è persino migliore di quella della sfera d'acciaio. Allo stesso tempo, può resistere alle alte temperature in ambienti ad alta temperatura. Pertanto, le sfere in ceramica sono apparse nei cuscinetti e in altri settori meccanici di ultraprecisione, come binari di guida, accessori di scorrimento lineare, ecc., e hanno la tendenza a sostituire le sfere in acciaio.
