عملية تصنيع وسائط الترشيح الخزفية المسامية

تتميز وسيلة الترشيح الخزفية المسامية ببنية مسامية أولية تنشأ عن البنية الكلية للرغوة — التي تمثل الهيكل الخارجي لمادة البولي يوريثان الأولية — ويتم تكرارها عن طريق الطلاء بملاط، ثم التجفيف والحرق. يتراوح حجم المسام الأولي عادةً بين 3 ثقوب لكل بوصة طولية (ppi) و100 ppi، ويفضل أن يكون بين 20 ppi و70 ppi.

خلال عملية التلبيد، تتشكل مسام دقيقة متناثرة في طور مادة الربط الزجاجية البورونية. ونظرًا لأن هذه المسام تعمل على إضعاف انتشار أي شقوق ناتجة عن الصدمة الحرارية قد تحدث، فإن البنية المسامية الدقيقة المتناثرة تعمل على تحسين مقاومة الصدمة الحرارية بشكل أكبر. ويكون معامل التمدد الحراري الإجمالي أقل بكثير من معامل التمدد الحراري لوسائط الترشيح المصنوعة من الألومينا المرتبطة بالفوسفات. ويتراوح حجم المسام الدقيقة بين حوالي 0.1 و10 ميكرون، ويفضل أن يتراوح بين 0.5 و5 ميكرون.

وسيط ترشيح خزفي مسامي

الكيانيت هو شكل متعدد الأوجه عالي الضغط من مجموعة سيليكات الألومينوسيليكات، التي تشمل الكيانيت والسليمانيت والأندالوسيت. هذه المعادن الثلاثة ذات المحتوى العالي من الألومنيوم، أو المعادن الغنية بالألومنيوم، لها تركيب كيميائي متشابه هو Al₂Si₀₅، لكنها تتميز ببنى بلورية مختلفة.

يتم تصنيع الوسط المرشح الخزفي المسامي عن طريق تشريب أضلاع المسام في مادة الرغوة المرنة ذات الخلايا المفتوحة بملاط مائي. ثم تُجفف المادة وتُحرق للحصول على المنتج الخزفي المسامي النهائي.

يمكن أن يكون المادة الأولية أي نوع من المواد يتمتع بمرونة كافية لاستعادة شكله الأصلي بعد الضغط. ولهذا الغرض، تُستخدم عادةً رغوة البولي يوريثان.

يتم تحضير الملاط الخزفي عن طريق خلط المكونات المطلوبة معًا لتشكيل معلق مائي من الجسيمات. ويُفضل أن تتمتع الملاط بخصائص ريولوجية تجعلها تتدفق بسهولة عند تعرضها لإجهاد (على سبيل المثال، عند غمر الملاط في رغوة البولي يوريثان)، ولكنها لا تتدفق عند إزالة الإجهاد. ويتميز هذا الملاط بطبيعته بإجهاد انسيابي مرتفع وخصائص ثيكسوتروبية.

أما بالنسبة للمواد اللازمة لإعداد مرشح رغوي خزفي اللوحة، يُفضل أن يحتوي المكون الأولي على نسبة عالية من حبيبات بلورة الكيانيت بحجم 325 ميش. عادةً ما يكون الحجم الاسمي للجسيمات في هذه المادة أقل من 44 ميكرون. ومع ذلك، من المقبول أيضًا استخدام حبيبات الكيانيت التي يكون حجمها أكبر أو أصغر من 44 ميكرون. تبلغ أحجام حبيبات الكريستال المتوفرة عمومًا 270 ميش، وعادةً ما يكون الحجم الاسمي أقل من 53 ميكرون.

مسحوق الكيانيت هو مادة خام متوفرة على نطاق واسع وتستخدم بكثرة في مجموعة متنوعة من المنتجات الخزفية. ويُعد مسحوق الكيانيت منتجًا تم استخراجه وتنقيته وتكليسه. ويحتوي على حوالي 95% من معدن الكيانيت، و3% من الكوارتز، و2% من المواد الأخرى أو الشوائب. التركيب المعتاد للمسحوق المستخدم هو: حوالي 58% من الألومينا، و40% من السيليكا، و1% من ثاني أكسيد التيتانيوم، والباقي عبارة عن شوائب.