Schwimmkugeln sind aus Flugasche hergestellte Hohlkugeln, die auf der Wasseroberfläche schwimmen. Sie sind grauweiß, dünnwandig und sehr leicht. Das Raumgewicht beträgt 720 kg/m³ (schwer) bzw. 418,8 kg/m³ (leicht), die Partikelgröße liegt bei etwa 0,1 mm. Die Oberfläche ist glatt und geschlossen, die Wärmeleitfähigkeit gering und die Feuerbeständigkeit bis ≥ 1610 °C hoch. Es handelt sich um ein hervorragendes wärmespeicherndes Feuerfestmaterial, das häufig bei der Herstellung von Leichtbeton und in der Ölbohrtechnik eingesetzt wird. Die chemische Zusammensetzung der Schwimmkugeln besteht hauptsächlich aus Siliziumdioxid und Aluminiumoxid. Sie zeichnen sich durch feine Partikel, Hohlstruktur, geringes Gewicht, hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, Wärmedämmung, Isolierung und Flammschutz aus. Sie gehören zu den am häufigsten verwendeten Rohstoffen in der Feuerfestindustrie.

Entstehungsmechanismus von schwimmenden Kügelchen: Kohlekraftwerke vermahlen Kohle häufig zu Kohlenstaub und sprühen diesen in den Brennraum des Kraftwerkskessels, wo er in der Luft schwebt und verbrannt wird. Die brennbaren Bestandteile der Kohle (Kohlenstoff und organische Stoffe) verbrennen größtenteils, während die nicht brennbaren Bestandteile des Tons (Silizium, Aluminium, Eisen, Magnesium usw.) bei der hohen Temperatur von 1300 Grad Celsius im Brennraum zu schmelzen beginnen und einen porösen, symbiotischen Körper aus Quarzglas und Mullit bilden.

Quelle der schwimmenden Flugascheperlen
Als Flugasche-Schwimmperlen bezeichnet man hohle Glasmikrokügelchen mit einer geringeren Dichte als Wasser. Diese Partikel, die aus Flugasche entstehen, sind eine Art von Flugascheperlen und verdanken ihren Namen ihrer Fähigkeit, auf Wasser zu schwimmen. Sie entstehen bei der Verbrennung von Kohlenstaub im Kessel eines Wärmekraftwerks. Das Tonmaterial schmilzt dabei zu Mikrotröpfchen, die sich unter dem Einfluss turbulenter Heißluft im Ofen mit hoher Geschwindigkeit drehen und so eine runde Silizium-Aluminium-Kugel bilden. Gase wie Stickstoff, Wasserstoff und Kohlendioxid, die bei Verbrennungs- und Crackreaktionen entstehen, dehnen sich innerhalb der geschmolzenen, hochtemperierten Silizium-Aluminium-Kugel rasch aus und bilden unter Oberflächenspannung hohle Glasblasen. Diese gelangen dann in den Rauchabzug, wo sie schnell abkühlen und aushärten. So entstehen hochvakuumartige, hohle Glasmikrokügelchen – die sogenannten Flugasche-Schwimmperlen.

Schwimmfähige Flugascheperlen werden aus Flugasche hergestellt und weisen viele ihrer Eigenschaften auf. Aufgrund ihrer einzigartigen Entstehungsbedingungen zeigen sie jedoch im Vergleich zu Flugasche überlegene Eigenschaften. Sie sind ein leichtes, nichtmetallisches, multifunktionales Pulvermaterial und gelten als Werkstoffe der Zukunft.