Billes céramiques

Présentation des billes en céramique

Final Advanced Materials propose trois variétés de billes en céramique. Ces billes se distinguent par leur grande adaptabilité aux environnements contraignants et leurs caractéristiques exceptionnelles de résistance. Elles sont prisées dans les domaines de l'horlogerie, du médical, et de l'automobile.

Fabrication des billes

La céramique est issue d’une composition chimique à base de plusieurs matières premières oxydées. La poudre obtenue est compactée puis pressée à sec pour la mettre en forme. La pièce formée est alors frittée à haute température afin de développer sa structure céramique polycristalline.

Applications des billes

  • Roulement à billes de haute précision et grande vitesse
  • Prothèse de hanche
  • Valves ou soupapes
  • Appareil de mesure
  • Sphères de références pour machines de mesure tridimensionnelle
  • Palpeurs de machines de mesure tridimensionnelle

Avantages des billes

  • Dureté élevée
  • Forte résistance à la friction et à l'usure
  • Module d'élasticité élevé
  • Forte résistance chimique, thermique et mécanique
  • Forte capacité d’isolation électrique
  • Faible porosité

Comparatif

Propriété

Unité

Alumine 99,7 %

Alumine 92 % Zircone

Dureté sur l’échelle de Vickers (HV5)

1 600

1 300

1 250 - 1 300

Masse volumique

 g/cm3

3,95 ± 0,05

3,70 ± 0,05

6,20 ± 0,05

Tenue en température continue

°C

1 400

1 400

1 050

Produits de type billes

Alumine pure 99,7 %

Les billes en oxyde d'aluminium 99,7 % sont très résistantes à l'usure, à la chaleur et aux environnements corrosifs. Elles conservent une bonne stabilité dimensionnelle jusqu’à 1 000 °C. L'alumine est tolérante à l'eau et résiste à l'oxydation, aux solutions salines, aux acides et à beaucoup de produits chimiques.

Alumine 92 %

La composition de ces billes diffère légèrement de celle des billes en alumine pure : leur taux d’alumine est moins élevé (92 % contre 99,7 °%). Elles sont par conséquent plus économiques. Ce produit se distingue également par une abrasivité plus élevée et une performance thermique amoindrie.

Zircone stabilisée au cérium

Les billes en oxyde de zirconium peuvent être utilisées deux à trois fois plus longtemps que les billes en métal ou carbure dans les milieux très abrasifs et corrosifs. Elles sont également beaucoup plus lourdes que les billes en alumine.

Dimensions

Masse volumique apparente en fonction du diamètre

Diamètre (mm)

Poids (kg/l)

0,40-0,70

2,18 ± 0,05

2,30 ± 0,05

3,75 ± 0,05

0,70-1,20

2,18 ± 0,05

2,30 ± 0,05

3,75 ± 0,05

1,20-1,70

2,18 ± 0,05

2,30 ± 0,05

3,85 ± 0,05

1,70-2,40

2,20 ± 0,05

2,35 ± 0,05

3,85 ± 0,05

2,40-2,80

2,20 ± 0,05

2,35 ± 0,05

3,95 ± 0,05

2,80-3,30

2,20 ± 0,05

2,35 ± 0,05

3,95 ± 0,05

Dimensions existantes des billes

Produit

Diamètre (mm) avec tolérances larges

Produit

Diamètre (mm) avec tolérances larges

Alumine pure 99,7 %

Alumine 92 %

Zircone stabilisée au cérium

0,4-0,7

Zircone stabilisée au cérium

0,2-0,4

0,7-1,2

0,4-0,6

1,2-1,7

0,6-0,8

1,7-2,4

0,8-1,0

2,4-2,8

1,0-1,2

2,8-3,3

1,2-1,4

1,4-1,7

1,6-2,0

1,7-2,0

2,0-2,4

Les grandeurs physiques de cette documentation sont données à titre indicatif et ne représentent en aucun cas un engagement contractuel. Merci de consulter notre service technique pour tout renseignement complémentaire.

Billes céramiques (214.65k)

Fiche technique: Billes en céramique


FAQ qui peuvent vous aider dans cette catégorie

Billes en alumine ou en zircone : quel matériau choisir pour optimiser le broyage ?

Les billes en alumine (Al2O3), avec une masse volumique de 3,9 g/cm³ et une dureté de 17 GPa, sont économiques et adaptées aux broyages standards, notamment pour les charges minérales ou les pigments. Les billes en zircone (ZrO2 stabilisée) présentent une masse volumique plus élevée (6 g/cm³) et une ténacité supérieure (7 MPa·m1/2), ce qui améliore l’efficacité du broyage et réduit le temps de traitement. Elles génèrent aussi moins de contamination et présentent une meilleure résistance à l’usure. Final Advanced Materials recommande la zircone pour les broyages intensifs ou de haute précision, et l’alumine pour des applications plus économiques.


Quels sont les diamètres disponibles et les tolérances de précision des billes céramiques ?
Les billes céramiques sont disponibles dans des diamètres standards allant de 0,4 mm à 3,3 mm selon les applications (broyage, roulements, billes de polissage). Les plus petites billes sont utilisées pour le broyage fin, tandis que les diamètres plus importants conviennent aux applications mécaniques. Les tolérances de précision peuvent atteindre des classes élevées comme G10 à G100 (norme ISO 3290), avec une sphéricité inférieure à 0,25 µm pour les plus précises. La rugosité de surface (Ra) est de 0,02 µm. Final Advanced Materials propose des billes de différents diamètres afin de répondre aux exigences industrielles les plus strictes.

Pourquoi les billes en zircone sont-elles recommandées pour les vannes industrielles corrosives ?
Les billes en zircone stabilisée (ZrO₂) présentent une masse volumique élevée (6 g/cm³), une dureté de 12 GPa et une excellente ténacité, ce qui leur permet de résister à l’usure et aux chocs mécaniques. Elles offrent également une résistance chimique élevée face aux acides, aux bases et aux milieux corrosifs. De plus, elles supportent des températures allant jusqu’à 1 050 °C. Final Advanced Materials recommande donc la zircone pour les vannes industrielles exposées à des environnements agressifs nécessitant fiabilité et longévité.

Quelle est la résistance à l'usure et à la compression des billes céramiques haute température ?
Les billes en alumine 99,7 % présentent une tenue en température continue maximale de 1 750 °C, avec une dureté Vickers (HV5) de 1 600 et une résistance à la compression pour une bille de 2 mm de diamètre comprise entre 980 et 1 078 N. Les billes en zircone stabilisée présentent une tenue en température continue maximale de 1 050 °C, avec une dureté Vickers (HV5) de 1 300 et une résistance à la compression de 2 107 N pour une bille de 1,5 mm de diamètre. Le faible coefficient de frottement et la stabilité dimensionnelle de ces billes haute température réduisent l’usure des systèmes mécaniques. Final Advanced Materials recommande ces billes pour les environnements exigeants combinant température, abrasion et contraintes mécaniques élevées.