В последние годы был разработан керамический пенофильтр из Al₂O₃ в качестве нового типа фильтра для расплавленного алюминия, предназначенного для снижения количества дефектов в отливках. Керамический пенофильтр из оксида алюминия отличается небольшим весом, высокой механической прочностью, большой удельной поверхностью и высокой пористостью.
В промышленных применениях фильтрующие материалы часто выбирают с учетом стоимости, а также технологических и термомеханических свойств, но редко — с учетом их поведения в процессе фильтрации, что в значительной степени обусловлено недостатком информации о влиянии фильтрующих материалов и качества поверхности на ход фильтрации. В данном исследовании изучался процесс изготовления функционализированных нанофильтров из Al₂O₃, а также их фильтрационные характеристики в ходе краткосрочных и долгосрочных испытаний. Кроме того, были проведены испытания с неподвижной каплей для измерения угла смачивания нанофункционализированных материалов, которые показали, что угол смачивания материалов с нанопокрытием, спеченных при 800 °C и 1250 °C, примерно на 10 градусов (11 pct) по сравнению с материалами, спеченными при 1600 °C, и примерно на 23 deg (23 pct) выше, чем у поверхностей без нанопокрытия. Механизм фильтрации оценивался с помощью систем мониторинга «Анализ фильтрации на пористом диске» (PoDFA) и «Анализатор чистоты жидкого металла» (LiMCA), а также путем анализа использованных и пропитанных фильтров с применением технологии сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского анализа (SEM/EDX). Как краткосрочные, так и долгосрочные испытания на фильтрацию показали, что фильтрационные характеристики эталонных и нанопокрытых фильтров сопоставимы. Таким образом, было установлено, что нанопокрытие таких фильтров Al₂O₃ не обеспечивает какого-либо улучшения фильтрационных характеристик.
Фильтр из глиноземной керамической пены Фильтрация расплавленного алюминия широко применяется на литейных заводах и в литейных цехах; она обладает превосходной стойкостью к воздействию и коррозии со стороны расплавленного алюминия. Керамический пенофильтр (CFF) позволяет эффективно удалять включения, снижать содержание уловленного газа в жидком алюминии и обеспечивать ламинарное течение, благодаря чему отфильтрованный металл становится значительно чище. Более чистый металл позволяет получать отливки более высокого качества, сократить количество брака и уменьшить количество дефектов, связанных с включениями, что в совокупности способствует увеличению чистой прибыли.
Керамический пенофильтр предназначен для удаления примесей из расплавов чугуна и сплавов, отливок из чугуна с шаровидным графитом, алюминиевых и ковких чугунных отливок и т. д. Он обладает превосходной термоударной стойкостью, стойкостью к эрозии и высокой производительностью.
