يُعد مرشح الرغوة الخزفي «أرفيدا ألومنيوم» الطريقة الأكثر فعالية لإزالة الشوائب من الألومنيوم المنصهر.
يتميز المرشح الخزفي الرغوي بشبكة متعددة الطبقات، وثقوب مرور متعددة الأبعاد، وثقوب متصلة ببعضها البعض.
خلال ترشيح المعدن المنصهر, ، حيث يحمل الألومنيوم السائل شوائب عبر قنوات متعرجة ومسام، يتم التقاطها وامتصاصها وترسيبها مباشرةً عند ملامستها للهيكل الرغوي للوحة المرشح.
عندما تتدفق المادة المنصهرة إلى داخل الثقب، تنحني قناة لوحة الترشيح، فتغير المادة المنصهرة المتدفقة عبر القناة اتجاه تدفقها، وتصطدم الشوائب بسطح الثقب وتلتصق بقوة بجدار الثقب.
مرشح رغوي خزفي تطورت منتجات «أرفيدا ألومنيوم» من 10 و20 و30 و40 و50 نقطة في البوصة إلى 60 و70 نقطة في البوصة، وهناك العديد من الدرجات الجديدة المتاحة للاختيار من بينها. والأمر الأكثر واعدة هو لوحة الترشيح المركبة من شركة «سيلي»، والتي تنقسم إلى طبقتين، حيث توجد فتحة أكبر في الجزء العلوي بسمك بوصة واحدة، وفتحة أصغر في الجزء السفلي بسمك بوصة واحدة. يُعد المرشح المركب من الدرجة 30/50، 30/60، 30/70ppi أكثر كفاءة من لوح الترشيح العادي، حيث يسمح بمرور كمية أكبر من المعدن.
والآخر هو لوح ترشيح موجي جديد ذو مساحة سطح كبيرة من إنتاج شركة «فيزوفيوس هاي-تك سيراميكس». مساحة سطح الـ مرشح مسبك السيراميك تتسم اللوحة بأنها أكبر من لوحة المرشح التقليدية بمقدار 30%، مما يؤدي إلى زيادة معدل إنتاج المعدن.
تمكن باحثون في الجامعة الروسية الحكومية للعلوم والتكنولوجيا (NUSTMISIS)، بالتعاون مع علماء روس آخرين، من تصنيع سبيكة ألومنيوم رخيصة الثمن قادرة على تحمل درجات حرارة أعلى بمقدار 100-150 درجة مئوية مقارنة بنظيرتها.
يؤكد العلماء الذين ابتكروا هذه المادة أنها ستقلل بشكل كبير من وزن الباصات والقطارات والطائرات والآلات الأخرى الجديدة، فضلاً عن انبعاثات الكربون الناتجة عنها. وقد نُشرت أبحاثهم في مجلة «Alloys & Compounds».
يتمتع الألومنيوم ومعظم السبائك التي تحتوي على الألومنيوم بمقاومة عالية للتآكل في جميع البيئات تقريبًا: الغلاف الجوي، ومياه البحر، والمياه العذبة، والعديد من المحاليل الكيميائية، ومعظم الأطعمة. ونظرًا لهذه الخصائص، بالإضافة إلى انخفاض كثافته النوعية وموصليةه الحرارية والكهربائية الجيدة، يُستخدم الألومنيوم على نطاق واسع في صناعة الطائرات والسيارات والإلكترونيات وغيرها من الصناعات.
يقول العلماء إن أسلاك سبائك الألومنيوم يمكن أن تحلّ محل الموصلات النحاسية باهظة الثمن وثقيلة الوزن المستخدمة حالياً بشكل فعال. وسيؤدي استخدامه في الطائرات وعربات السكك الحديدية فائقة السرعة وغيرها من المعدات إلى تقليل وزنها وحجمها، مما يضمن توفيرًا كبيرًا في استهلاك الوقود وتقليل الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي. ومع ذلك، تشير NUSTMISIS إلى أن الطرق الحالية لإنتاج السبائك وعناصرها الأساسية باهظة التكلفة وتستلزم عمالة مكثفة.
اقترح خبراء جامعيون هيكلاً جديداً من سبيكة قائمة على الألومنيوم، بالإضافة إلى تقنية لإنتاج الأسلاك الكهربائية منها. ووفقًا لمبتكريها، فإن هذه المادة تختلف عن نظيراتها بسبب تكلفتها المنخفضة نسبيًّا، وسهولة إنتاجها، والعديد من الخصائص الفيزيائية الفريدة.
ووفقًا لمؤلفي الدراسة، تتمثل إحدى السمات الرئيسية للسبيكة الجديدة في أن حوالي 10 في المائة من حجمها يتكون من جسيمات نانوية خاصة تحتوي على الزركونيوم والمنغنيز، وهي موزعة بالتساوي في مصفوفة الألومنيوم.
تم تصنيع السبائك باستخدام جهاز تبلور كهرومغناطيسي يعمل بتقنية ElmaCast التي طورتها شركة RPC Magnetic Hydrodynamics (كراسنويارسك). وقد أُجريت بعد ذلك معالجات حرارية للتشوه ودراسات تحليلية بمشاركة خبراء من معهد كورتشاتوف التابع للمجلس الوطني للبحوث (NRC).
