Являясь новым типом пористого материала, пенокерамика обладает такими свойствами, как прочность и твердость, хорошая пластическая вязкость, коррозионная стойкость и термостойкость. Керамический пенофильтр изготовлен из пористого пенокерамического материала, обладает хорошими механическими свойствами и широкими возможностями применения, а также обеспечивает значительную экономическую выгоду в фильтрация расплавленного металла.
Пористая пенокерамика имеет керамический каркас и трехмерную сплошную сеть сквозных отверстий, по форме напоминающую “пенопласт” или “керамическую губку”. Как новый тип неорганического неметаллического материала, пенокерамика обладает такими хорошими свойствами, характерными для обычных керамических материалов, как высокая твёрдость, термостойкость и коррозионная стойкость. Кроме того, она обладает хорошей пластической вязкостью, высокой пористостью, термической стабильностью, устойчивостью к термическим ударам и хорошими фильтрующими и адсорбционными свойствами. Она широко используется в металлургии, химической промышленности, аэрокосмической отрасли, автомобилестроении, строительстве, медицине и других областях.
В зависимости от того, имеют ли поры сплошные стенки, пористая пенокерамика обычно подразделяется на два типа: керамика с открытыми порами и керамика с закрытыми порами. В настоящее время как в нашей стране, так и за рубежом основные исследования в области пенокерамики касаются именно керамики с открытыми порами.
Метод пропитки органической пеной
Метод пропитки органической пеной является наиболее широко используемым в промышленности. Данный метод основан на использовании уникальной трехмерной сетчатой структуры пенокерамики: керамическая суспензия наносится на сетку из органической пены на основе полиуретана, после чего органическая пена высушивается и обжигается при комнатной температуре с целью её разложения, в результате чего получается пенокерамика. Данный метод позволяет получать высокоэффективную пенокерамику, однако его недостатком является невозможность изготовления изделий с закрытыми порами и небольшим диаметром.
Метод вспенивания
Основной принцип метода вспенивания заключается в использовании химической реакции вспенивателя для выделения определенного количества летучего газа, который вспенивает суспензию, а затем путем сушки получают спеченную пенную керамику. Данный метод позволяет легко контролировать форму и плотность изделия и может использоваться для получения керамики с закрытыми порами и мелким размером пор. Недостатком является сложность контроля технологических условий и относительно высокие требования к сырью. Для получения высокопористой пенокерамики из оксида алюминия использовались различные пенообразователи.
Метод сублимационной сушки
Метод сублимационной сушки представляет собой экологически безопасный способ получения пенокерамики. При этом методе керамическая суспензия подвергается непосредственному замораживанию, после чего она сушится, помещается в вакуум и нагревается для сублимации. Лед оставляет в теле поры. В заключение путем прокаливания получают необходимую керамическую пену. С помощью этого метода можно изготавливать изделия из пенокерамики с высокой пористостью и сложной структурой пор.
