Использование керамических пенофильтров для удаления примесей в литейной промышленности хорошо известно. Керамический пенофильтр работает в режиме глубинной фильтрации, при котором включения, размер которых меньше размера пор, задерживаются на всем поперечном сечении фильтра. Задержка включений при глубинной фильтрации считается результатом двух последовательных процессов: переноса включений к местам задержки на фильтрующем материале и адсорбции частиц в этих местах.
Процесс производства керамических пенофильтров
Этот керамический пенопластовый фильтр Производится путем пропитки сетчатой полиуретановой пены керамической суспензией, удаления излишков суспензии путем отжимания пропитанной ею губки, после чего следует сушка керамического покрытия, обжиг губки и спекание заготовки.
Для приготовления керамической суспензии в порошковую смесь добавляют порошок оксида алюминия, а также бентонит и воду в различных соотношениях. Содержание керамики в суспензии составляет 45 wt%, что является оптимальным показателем для проникновения суспензии в керамику. Когда пропитанная керамикой губка высыхает, бентонит связывает частицы оксида алюминия на поверхности губки. Более того, эта граница сохраняется и во время обжига полиуретановой губки. После выгорания губки повреждений керамики не наблюдалось. Таким образом, морфология губки точно воспроизводится на сырой керамической пене, обожженной полиуретаном при 500 °C, в результате чего получается керамическая пена со слабым содержанием Al₂O₃. Для укрепления пены и превращения её в литой фильтр сырую пену спекают при 1250 °C в течение 60 минут. В результате получается высокопористый литой алюминиевый фильтр. Удивительно, но усадки не наблюдалось, а пористость и сетчатая структура оказались однородными. Поры соединены с отверстиями, необходимыми для отфильтровывания включений.
Испытания литейных процессов показывают, что керамические пенообразные фильтры можно успешно использовать для фильтрации алюминиевого расплава. Изготовленный керамический фильтр также может применяться для регулирования потока в проточном канале, что позволяет избежать образования турбулентности и складок оксидной пленки при движении расплава. Эти литейные фильтры особенно подходят для фильтрации алюминиевых расплавов. Таким образом, изготовленный фильтр из керамической пены на основе оксида алюминия может применяться в алюминиевой литейной промышленности в качестве литейного фильтра.
