إن استخدام المرشحات الرغوية الخزفية لإزالة الشوائب في صناعة السباكة أمر معروف جيدًا. يعمل مرشح الرغوة الخزفية في وضع الترشيح ذي الطبقة العميقة، حيث تبقى الشوائب الأصغر من فتحة المسام على كامل المقطع العرضي للمرشح. ويُعتبر احتجاز الشوائب في الترشيح ذي الطبقة العميقة نتيجة لحدثين متتاليين: نقل الشوائب إلى مواقع الاحتجاز على وسائط الترشيح، وامتصاص الجسيمات في هذه المواقع.
عملية تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية
الـ مرشح رغوي خزفي يتم إنتاجه عن طريق تشريب رغوة البولي يوريثان الشبكية بملاط السيراميك، وإزالة الملاط الزائد عن طريق عصر إسفنجة مشبعة بهذا الملاط، ثم تجفيف الطبقة السيراميكية، وحرق الإسفنجة، وتلبيد الجسم.
يُضاف مسحوق الألومينا ونسب مختلفة من البنتونيت والماء إلى خليط المسحوق لتحضير الملاط الخزفي. تبلغ نسبة المحتوى الخزفي في الملاط 45٪ بالوزن، وهي النسبة المثالية لتمكين الملاط من اختراق المادة الخزفية. وعندما تجف الإسفنجة المشبعة بالسيراميك، يعمل البنتونيت على ربط جزيئات الألومينا معًا على سطح الإسفنجة. بل إن هذا الارتباط يستمر حتى أثناء حرق الإسفنجة المصنوعة من البولي يوريثان. ولم يُلاحظ أي تلف في السيراميك بعد احتراق الإسفنجة. وبالتالي، يتم استنساخ شكل الإسفنج بدقة على الرغوة الخزفية الخام التي تم حرقها بواسطة البولي يوريثان عند 500 درجة مئوية، ومن ثم يتم الحصول على رغوة خزفية ضعيفة من Al₂O₃. ومن أجل تقوية الرغوة وتحويلها إلى مرشح مصبوب، يتم تلبيد الرغوة الخام عند 1250 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة. وأخيرًا، يتم الحصول على مرشح مصبوب من الألومنيوم عالي المسامية. والمثير للدهشة أنه لم يُلاحظ أي انكماش، وتم الحصول على مسامية وبنية شبكية متجانستين. وترتبط المسام بفتحات ضرورية لترشيح الشوائب.
تُظهر اختبارات الصب أن استخدام المرشحات الرغوية الخزفية يمكن أن يكون ناجحًا في ترشيح معدن الألومنيوم المنصهر. كما يمكن استخدام المرشح الخزفي الناتج للتحكم في التدفق داخل قناة التدفق، بحيث لا تحدث أي اضطرابات أو تتشكل طبقة أكسيد مطوية عند تدفق المعدن المنصهر. وتُعد هذه المرشحات المصبوبة مناسبة بشكل خاص لترشيح معدن الألومنيوم المنصهر. لذلك، يمكن استخدام مرشح الرغوة الخزفي المصنوع من الألومينا في صناعة صب الألومنيوم كمرشح للصب.
