يُوصَف آلية الترشيح باستخدام الرغوة الخزفية عمومًا بأنها «اعتراض بالانتشار» و«اعتراض بالاصطدام بالقصور الذاتي» أو «الفرز»، و«الترسيب الطبقي»، و«الترشيح بالطبقة العميقة». وقد أنشأ أحد المختبرات نموذجًا فيزيائيًّا ثلاثي الأبعاد ونموذجًا للتدفق ثنائي الطور لآلية الترشيح باستخدام الرغوة الخزفية، وأجرى حسابات المحاكاة، وهو ما يُعد مفيدًا لأبحاثنا المتعلقة بترشيح وتنقية سائل الألومنيوم. ومع ذلك، فإن عملية الترشيح والتنقية لرغوة الألومنيوم باستخدام الرغوة الخزفية معقدة للغاية، كما أنها عملية معقدة تنطوي على الكيمياء الفيزيائية في درجات الحرارة العالية وحركيات المعادن.
1. من خلال الترشيح بالغربلة والترشيح بالقصور الذاتي والاعتراض، والاحتكاك، والترسيب، وغيرها من طرق الترشيح الميكانيكية، تكون كفاءة الترشيح متناسبة طرديًا مع حجم فتحات شبكة السيراميك الرغوي. فكلما صغر حجم الفتحات، زادت قدرة الاعتراض على الجسيمات الصغيرة.
2. بفضل ترسب الجسيمات في المادة المنصهرة وعدم انتظام جدران الدعامات الشبكية، تتحسن قدرة احتجاز الجسيمات غير المتجانسة.
3. يؤدي السطح الخشن الناتج عن الفجوة الموجودة على سطح الهيكل الداعم إلى زيادة المساحة السطحية التلامسية بين تدفق الألومنيوم السائل والسطح الصلب الخزفي، مما يجعل اتجاه تدفق الجسيمات في تدفق الألومنيوم السائل أكثر فوضوية، وهو ما يساعد على احتجاز الجسيمات الصلبة وترسبها.
4. وبسبب الشقوق الدقيقة والثقوب الصغيرة الموجودة على سطح الهيكل الداعم، تم ترسيب مادة الفلوريد المذيبة مسبقًا، والتي تتمتع بقدرة ارتباط قوية مع جزيئات مثل Al₂O₃، مما عزز تأثير طبقة كعكة الترشيح الكاملة وقوة الامتصاص الكيميائي القوية، كما عزز القدرة على احتجاز الجزيئات المتبقية من الطور الآخر.
5. علاوة على ذلك، وبناءً على تأثير مجال درجة الحرارة في عملية الصهر وعملية انتقال بنية المعدن المنصهر، لا بد من تكوّن فرق في تركيز المذاب في السبيكة عند القاع. ويتم إعادة توزيع المعدن المنصهر ودمجه، ثم إعادة توزيعه ودمجه مرة أخرى، وهو ما يُعدّ أيضًا عملية صناعة سبيكة جيدة. تتجمع بعض المراحل والمركبات المعدنية ذات درجة الانصهار العالية وتنمو من جديد، وتكون الطور غير المتجانس الدقيق مفيدًا للترشيح والاحتجاز. ويمكن تفسير ذلك أيضًا من خلال التغير في تركيز مراحل H و Al₂O₃ و Fe و Ti قبل الترشيح وبعده. وعلى وجه الخصوص، يكون الترشيح ثنائي المراحل أو الترشيح باستخدام الألواح السميكة ذات التدرج المسامي أكثر وضوحًا. لذلك، في ظل نفس الشروط المسبقة، تتمتع لوحة الترشيح الخزفية الرغوية الجديدة بمعدل إزالة عالٍ لطور الشوائب في الألومنيوم المنصهر، ويكون التغير في فرق الضغط الساكن قبل وبعد الترشيح أكبر مع مرور الوقت. كما أن محتوى H في الألومنيوم المنصهر قبل وبعد الترشيح واضح أيضًا. وبطبيعة الحال، كلما كان حجم فتحة لوحة الترشيح الخزفية الرغوية أصغر، زادت درجة نقاء الألومنيوم المنصهر.
AdTech هي شركة متخصصة في الألومينا شركة مصنعة لمرشحات الرغوة الخزفية. بدءًا من اختيار المواد، وعملية تحويلها إلى عجينة وخلطها، والمعالجة المسبقة للناقل، والتجفيف بالأشعة تحت الحمراء والطلاء بالرش، والتجفيف بالموجات الدقيقة، وصولاً إلى التحكم في تأثير مجال درجة الحرارة أثناء التحميص، قمنا بدراسة مجموعة من التقنيات الصارمة لإتمام العمليات الفيزيائية والكيميائية المعدنية عالية الحرارة المناسبة لتنقية الألومنيوم المنصهر، وتحسين نظافة الألومنيوم المنصهر بشكل فعال.