وقد تبيّن الآن أن المرشحات المُحسَّنة المخصصة للمعادن المنصهرة تتحقق إذا صُنعت الرغوة الخزفية من تركيبة تتضمن كربيد السيليكون، والألومينا، ومحلول السيليكا الغروي، ونسبة ضئيلة من ألياف الألومينوسيليكات.
وفقًا للاختراع، يُقترح مرشح من الرغوة الخزفية مصنوع من تركيبة تتضمن كربيد السيليكون، والألومينا، والسيليكا المشتقة من تربة السيليكا الغروية، وألياف الألومينوسيليكات، وقد تم تحميصه عند درجة حرارة تجعل للمرشح مصفوفة خزفية تكون فيها ألياف الألومينوسيليكات مذابة بشكل كبير.
يُفضل تصنيع المرشحات المحسّنة للمعادن المنصهرة من معلق مائي يحتوي على نسبة من المواد الصلبة تتراوح بين 20 و50 % من وزن كربيد السيليكون، و20 إلى 50 % من حيث الوزن من الألومينا، و1,5 إلى 5,0 % من حيث الوزن من السيليكا المشتقة من تربة السيليكا الغروية، و1 إلى 3 % من حيث الوزن من ألياف الألومينوسيليكات.
يُفضل أن يتراوح حجم حبيبات كربيد السيليكون بين 1 و80 ميكرون، وأن يتراوح حجم حبيبات الألومينا بين 1 و40 ميكرون. ويفضل أن يتراوح طول ألياف الألومينوسيليكات بين 60 ميكرون و3 ملم. وتتوفر معاجين السيليكا الغروية تجاريًا وتحتوي على نسبة من السيليكا تتراوح بين 30 و50 % من حيث الوزن. وبالتالي، فإن المعلق المائي المستخدم لإنتاج المرشح موضوع الاختراع سيحتوي عادةً على ما بين 5 و10 % من وزن سول السيليكا الغروي.
Le مرشح من الرغوة الخزفية يمكن تصنيعه باستخدام عملية معروفة لتصنيع الرغوة الخزفية، حيث يتم تشريب رغوة عضوية، عادةً ما يكون رغوة البولي يوريثان، تُشرب بمعلق مائي من مادة خزفية تحتوي على مادة رابطة، ثم تُجفف الرغوة المشربة لإزالة الماء، وبعد تجفيف الرغوة المشربة تُخضع للطهي لحرق الرغوة العضوية لإنتاج رغوة خزفية.
أثناء التصنيع، يجب تحميص مرشح الرغوة الخزفية موضوع الاختراع عند درجة حرارة لا تقل عن 1150 درجة مئوية. ويفضل أن تتراوح درجة حرارة التحميص بين 1200 و1300 درجة مئوية.
وبالتالي، وفقًا لسمة أخرى من سمات الاختراع، يُقترح طريقة لتصنيع مرشح من الرغوة الخزفية تتضمن تكوين معلق مائي يحتوي على كربيد السيليكون، والألومينا، ومحلول السيليكا الغروي، وألياف الألومينوسيليكات، وتشريب رغوة عضوية بهذا المعلق، وتجفيف الرغوة المشربة لإزالة الماء، وحرق الرغوة المشربة المجففة عند درجة حرارة لا تقل عن 1150 درجة مئوية.
عندما يتم تحميص المرشح، تتفاعل السيليكا الغروية، تتفاعل ألياف الألومينوسيليكات وجزيئات الألومينا الأكثر دقة لتشكل مصفوفة خزفية تحيط بكربيد السيليكون وجزيئات الألومينا الأكثر خشونة، وتحتوي على مرحلة رابطة أولية من سيليكات الألومنيوم. ويمكن إثبات الانحلال الكبير لألياف الألومينوسيليكات في المصفوفة الخزفية من خلال الفحص المجهري للمرشح الرغوي الخزفي باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM).
قد تحتوي المعلقة أيضًا على إضافات أخرى لتحسين خصائص تطبيق المعلقة أثناء تشريب الرغوة العضوية. ومن أمثلة هذه الإضافات العوامل الريولوجية، مثل الطين أو السيليكا المدخنة أو عوامل التكثيف العضوية، ومواد مساعدة في الطلاء، مثل الكحول البولي فينيل، وعوامل مقاومة الرغوة.
وإذا رغب في ذلك، يمكن تحسين المرشحات موضوع الاختراع بشكل أكبر عن طريق طلاءها بمادة خزفية إضافية من نفس التركيب بعد تجفيف الرغوة العضوية المشبعة وقبل تحميصها. وعندما تُغطى المرشحات بهذه الطريقة، تشكل كتلة الطلاء عادةً ما بين 5 و10 % من وزن المرشح النهائي.
تتميز المرشحات موضوع الاختراع بأنها أكثر متانة وأقل قابلية للتفتت مقارنةً بالمرشحات المصنوعة من كربيد السيليكون المرتبط بالفوسفات، ونظرًا لكونها أكثر متانة، فمن الممكن استخدامها في شكل مقاطع أرق، أي في حدود 15 مم أو أقل.
