باعتبارها الحامل للمرشح، فإن أداء رغوة البولي يوريثان الشبكية يؤثر بشكل مباشر على عملية تصنيع المرشحات الخزفية الرغوية. ويجب أن تتمتع بالخصائص التالية:
- تتميز الشبكة بتجانسها لضمان اختراق الملاط الخزفي بحرية وضمان تجانس الطلاء.
- تتميز هذه الخاصية بقدرتها على امتصاص الملاط بقوة.
- تتمتع بمرونة كافية، ويمكنها استعادة شكلها الأصلي بسرعة بعد إخراج الملاط الزائد.
- تقلب متوسط في درجة الحرارة، وتقلب أقل من درجة حرارة حرق السيراميك، ولا يتسبب في تلويث السيراميك.
عملية تصنيع المرشحات الخزفية الرغوية
يتكون ملاط الرغوة الخزفية من الركام المقاوم للحرارة، ومواد مساعدة على التلبيد، ومواد رابطة، ومساحيق دقيقة أخرى ممزوجة بالماء. ويُعد تحضير الملاط عملية حاسمة من أجل مرشح سيراميكي رغوي عملية التصنيع. يجب أن تحتوي الملاط الخزفي على أعلى نسبة ممكنة من المواد الصلبة (كثافة الملاط 1.8~22 جم/سم³، نسبة المواد الصلبة 50%~65%)، مع خصائص تيكسوتروبية وقابلية ترطيب جيدة. يضمن المحتوى العالي من المواد الصلبة التصاق جزيئات السيراميك بشبكة البلاستيك الرغوية إلى أقصى حد، مما يؤدي إلى تحسين قوة المرشح. تسهل خاصية التكسوتروبيا الجيدة تشكيل الملاط بشكل متجانس وتمنع الانسداد. إذا كانت قابلية التبلل للملاط والرغوة الخزفية ضعيفة، فسوف يتجمع الملاط عند تقاطع بنية الرغوة، وستقل الحواف، مما يؤدي إلى انخفاض القوة بعد التلبيد، بل وربما إلى إنتاج نفايات.
عملية تصنيع المرشحات الخزفية الرغوية
يمكن أن تشكل المواد المضافة والركامات المقاومة للحرارة مرحلة ذات درجة انصهار منخفضة أو أن تخضع لعملية تلبيد في المرحلة الصلبة. وإذا لم تكن كمية المادة المضافة مناسبة، فسوف تعيق عملية التلبيد عند درجات الحرارة المنخفضة.
- للفلور تأثير واضح جدًّا في خفض درجة حرارة تلبيد السيراميك، إلا أن الفلور يتسبب في تآكل المعدات وتلويث البيئة.
- يحسّن ZrO₂ بشكل ملحوظ مقاومة الكسر لمرشح الرغوة الخزفي المصنوع من الكوراندوم. أما أكسيد المغنيسيوم وأكسيد التيتانيوم فيعززان كثافة التلبيد.
- يمكن أن يؤدي استخدام SiO₂+AO₃ إلى خفض درجة حرارة التلبيد لمرشح كربيد السيليكون.
- يمكن لأكاسيد العناصر الأرضية النادرة والطينات المقاومة للحرارة أن تقصر مدة التلبيد وتخفض درجة حرارة التلبيد للمرشحات الخزفية المصنوعة من البوكسيت.
يمكن تقسيم المادة الرابطة إلى مادة رابطة تعمل في درجة حرارة الغرفة وأخرى تعمل في درجات حرارة عالية، وتتمثل وظيفتها في تحسين متانة القطعة الخام. تستخدم المرشحات التي تعمل في درجة الحرارة العادية عادةً مواد رابطة عضوية، والتي تتطاير مع الرغوة عند درجة حرارة متوسطة؛ أما المرشحات التي تعمل في درجات الحرارة العالية فتستخدم عادةً مواد رابطة غير عضوية. لكن في بعض الأحيان، قد تقلل المادة الرابطة من أداء المرشح عند درجات الحرارة العالية، لذا لا تُضاف المادة الرابطة إلى بعض الملاط.
يتم تشبع الملاط الخزفي بالبلاستيك الرغوي وغمره فيه، ثم يتم عصر البلاستيك الرغوي بشكل متكرر لإزالة الملاط الزائد، بحيث تلتصق جزيئات السيراميك بشكل كامل وموحد بالبلاستيك الرغوي لتشكيل الجسم الخام. يكمن مفتاح نجاح هذه العملية في قوة وتوحيد عملية البثق. فإذا بقيت الملاط الخزفي داخل الرغوة، فسوف يتسبب ذلك في عيوب مثل صغر حجم المسام أو انسدادها. وعلى العكس من ذلك، فإن قلة التصاق الملاط الخزفي ستؤثر سلبًا على متانة المنتج.
