Quả cầu gốm là các thành phần hình cầu hiệu suất cao được chế tạo từ vật liệu gốm tiên tiến, nổi tiếng với độ cứng tuyệt vời, khả năng chống mài mòn và sự ổn định hóa học. Khác với các quả cầu kim loại truyền thống, chúng được làm từ hợp chất vô cơ không phải kim loại như nitride silic (Si₃N₄), zirconia (ZrO₂), alumina (Al₂O₃) và carbide silic (SiC), được tổng hợp thông qua kỹ thuật luyện kim bột.
Quy trình sản xuất bắt đầu với bột gốm mịn được trộn với chất kết dính, sau đó tạo hình thành các tiền dạng cầu bằng các phương pháp như ép đẳng hướng hoặc đúc áp lực. Các tiền dạng này trải qua quá trình nung ở nhiệt độ cực cao (1.400–2.200°C), nơi các hạt kết dính lại để tạo ra một cấu trúc dày và đồng nhất. Sau khi nung, các quả bóng được gia công chính xác và đánh bóng để đạt được sai số nhỏ (xuống đến micron) về đường kính và bề mặt, đảm bảo hiệu suất tối ưu trong các ứng dụng quan trọng.
Các quả bóng gốm có những lợi thế rõ rệt so với các đối tác kim loại:
Mật độ thấp: Nhẹ hơn thép tới 60%, giảm quán tính và tiêu thụ năng lượng trong các hệ thống tốc độ cao.
Độ cứng cao: Kháng biến dạng và mài mòn, lý tưởng cho môi trường mài mòn (ví dụ, sản xuất bán dẫn).
Kháng ăn mòn: Không bị ảnh hưởng bởi axit, kiềm hoặc độ ẩm, khiến chúng phù hợp cho các môi trường hóa học khắc nghiệt hoặc hàng hải.
Độ ổn định nhiệt: Giữ chính xác kích thước trong phạm vi nhiệt độ rộng (-200°C đến 1.200°C), điều này rất quan trọng trong các ứng dụng hàng không và ô tô.