Le microsfere galleggianti sono un tipo di sfere cave di cenere volante in grado di galleggiare sulla superficie dell'acqua. Sono di colore bianco-grigiastro, con pareti sottili e cave e un peso molto ridotto. Il peso specifico è di 720 kg/m³ (pesante), 418,8 kg/m³ (leggero) e la granulometria è di circa 0,1 mm. La superficie è chiusa e liscia, con bassa conducibilità termica e resistenza al fuoco ≥ 1610 °C. Si tratta di un eccellente materiale refrattario termoisolante, ampiamente utilizzato nella produzione di refrattari colabili leggeri e nell'industria petrolifera. La composizione chimica delle microsfere galleggianti è principalmente costituita da biossido di silicio e ossido di alluminio. Presentano le caratteristiche di particelle fini, cavità, leggerezza, elevata resistenza, resistenza all'usura, resistenza alle alte temperature, isolamento termico e ignifugazione. Sono una delle materie prime ampiamente utilizzate nell'industria dei materiali refrattari.

Meccanismo di formazione delle sfere galleggianti: nelle centrali termoelettriche a carbone, il carbone viene spesso macinato in polvere e spruzzato nel forno della caldaia, dove viene sospeso e bruciato. La maggior parte dei componenti combustibili del carbone (carbonio e materia organica) brucia, mentre i componenti non combustibili dell'argilla (silicio, alluminio, ferro, magnesio, ecc.) iniziano a fondere ad un'alta temperatura di 1300 gradi Celsius all'interno del forno, formando un corpo poroso e simbiotico di vetro di quarzo e mullite.

Fonte di perle galleggianti di ceneri volanti
Le perle galleggianti di cenere volante sono microsfere di vetro cave con una densità inferiore a quella dell'acqua, presenti nella cenere volante. Si tratta di particelle simili a perle di cenere volante, chiamate così per la loro capacità di galleggiare sull'acqua. La loro formazione avviene quando la polvere di carbone viene bruciata nella caldaia di una centrale termoelettrica: il materiale argilloso si fonde in microgocce che ruotano ad alta velocità sotto l'azione dell'aria calda turbolenta all'interno del forno, formando una sfera di silicio e alluminio. Gas come azoto, idrogeno e anidride carbonica, generati dalle reazioni di combustione e cracking, si espandono rapidamente all'interno della sfera di silicio e alluminio fusa ad alta temperatura, formando bolle di vetro cave per tensione superficiale. Queste bolle entrano quindi nei fumi per un rapido raffreddamento e indurimento, formando microsfere di vetro cave sotto vuoto spinto, ovvero le perle galleggianti di cenere volante.

Le microsfere galleggianti di cenere volante derivano dalla cenere volante e ne possiedono molte proprietà. Tuttavia, grazie alle loro particolari condizioni di formazione, presentano prestazioni superiori rispetto alla cenere volante. Si tratta di un nuovo materiale in polvere leggero, non metallico e multifunzionale, considerato un materiale dell'era spaziale.