تم تطوير مرشح الرغوة الخزفي Al₂O₃ مؤخرًا كنوع جديد من مرشحات الألومنيوم المنصهر بهدف الحد من عيوب الصب في السنوات الأخيرة. ويتميز مرشح الرغوة الخزفي المصنوع من الألومينا بخفة الوزن، والقوة الميكانيكية العالية، والمساحة السطحية النوعية الكبيرة، والمسامية العالية.
في التطبيقات الصناعية، غالبًا ما يتم اختيار مواد الترشيح بناءً على التكلفة، فضلاً عن خصائصها التصنيعية والحرارية الميكانيكية، ولكن نادرًا ما يتم اختيارها بناءً على سلوكها أثناء عملية الترشيح، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى عدم توفر معلومات كافية حول تأثير مواد الترشيح وجودة السطح على سلوك الترشيح. في هذه الدراسة، تم بحث تصنيع مرشحات نانوية من Al₂O₃ المُفعَّلة وظيفيًّا، إلى جانب أداء الترشيح الخاص بها في تجارب الترشيح قصيرة الأجل وطويلة الأجل. بالإضافة إلى ذلك، أُجريت اختبارات القطرات الثابتة لقياس زاوية التلامس للمواد النانوية المُفعَّلة وظيفيًّا، وأسفرت عن زاوية تلامس أعلى بنحو 10 درجات (11 في المائة) مقارنةً بالمواد المطلية بطبقة نانوية التي تم تلبيدها عند 800 درجة مئوية و1250 درجة مئوية مقارنةً بتلك التي تم تلبيدها عند 1600 درجة مئوية، وزاوية تلامس أعلى بنحو 23 درجة (23 في المائة) مقارنةً بالأسطح الخالية من الطلاء النانوي. تم تقييم آلية الترشيح باستخدام أنظمة المراقبة «تحليل الترشيح بالقرص المسامي» (PoDFA) و«محلل نظافة المعادن السائلة» (LiMCA)، بالإضافة إلى تحليل المرشحات المستخدمة والمتسخة باستخدام تقنية «المجهر الإلكتروني الماسح» و«تحليل الأشعة السينية بتشتت الطاقة» (SEM/EDX). وأظهرت تجارب الترشيح قصيرة الأجل وطويلة الأجل على حد سواء أن سلوكيات الترشيح للمرشحات المرجعية والمرشحات المطلية بطبقة نانوية كانت متشابهة. وبالتالي، تقرر أن الطلاء النانوي لهذه المرشحات بـ Al₂O₃ لا يوفر أي تحسن فيما يتعلق بأداء الترشيح.
مرشح رغوي من سيراميك الألومينا يُستخدم ترشيح الألومنيوم المنصهر على نطاق واسع في المسابك ومرافق الصب، وهو يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل والتلف الناتج عن الألومنيوم المنصهر. يمكن لمرشح الرغوة الخزفية (CFF) إزالة الشوائب بفعالية، وتقليل الغازات المحبوسة في الألومنيوم السائل، وتوفير تدفق طبقي، مما يجعل المعدن المرشح أنظف بشكل ملحوظ. ويؤدي الحصول على معدن أنظف إلى إنتاج مصبوبات ذات جودة أعلى، وتقليل النفايات، وتقليل عيوب الشوائب، وكل ذلك يسهم في زيادة الأرباح النهائية.
تم تصميم مرشح الرغوة الخزفية لتنقية الشوائب من الحديد والسبائك المنصهرة، ومسبوكات الحديد الزهر العقدي، ومسبوكات الألومنيوم، ومسبوكات الحديد القابل للطرق، وما إلى ذلك. ويتميز هذا المرشح بمقاومة ممتازة للصدمات الحرارية، ومقاومة التآكل، وأداء عالٍ.
