مرشح سيراميكي من رغوة الألومنيوم المنصهر

يتكون المرشح الخزفي المصنوع من رغوة الألومنيوم المنصهرة من مادة رغوية مرنة محبة للماء ذات خلايا مفتوحة، تحتوي على عدد كبير من الفراغات المترابطة والمحاطة بشبكة من مادة الرغوة المرنة. وتشمل المواد النموذجية التي يمكن استخدامها رغاوي البوليمرات، مثل رغاوي البولي يوريثان، ورغاوي السليلوز. بشكل عام، يمكن استخدام أي رغوة بلاستيكية عضوية قابلة للاحتراق تتمتع بالمرونة والقدرة على استعادة شكلها الأصلي. يجب أن تُحرق الرغوة أو تتطاير عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة حرق مادة السيراميك. وبالمثل، يجب استخدام مادة رغوية تحتوي على 5 إلى 100 مسام لكل بوصة لتوفير سطح الترشيح اللازم. وبالطبع، يمكن أن يختلف حجم مادة الرغوة وفقًا للحجم المطلوب لمادة المرشح النهائية. وبشكل عام، يتراوح سمك مادة الرغوة المستخدمة بين 1/4 و4 بوصات، ويفضل أن يكون بين 1 و3 بوصات.

يعتمد استخدام الملاط الخزفي المائي على المادة الخزفية المطلوبة للمعدن المختار المراد ترشيحه. ويجب أن تتمتع البنية بخصائص كافية في المنتج النهائي لمقاومة الهجوم الكيميائي لمعدن منصهر معين وظروف درجات الحرارة العالية المحددة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تتمتع الملاط بدرجة عالية من السيولة وأن تتكون من معلق مائي من السيراميك المخصص للمرشح. وتشمل المواد السيراميكية النموذجية التي يمكن استخدامها أكسيد الألومنيوم، وأكسيد الكروم، وأكسيد الزركونيوم، وأكسيد المغنيسيوم، وثاني أكسيد التيتانيوم، وثاني أكسيد السيليكون، ومخاليط منها.

يتم تحضير ملاط خزفي مائي مضاف إليه ألياف خزفية، ثم يتم تشريب المادة الرغوية بهذا الملاط لتغليف شبكة الألياف به وملء الفراغات به بشكل كبير. ثم، يتم ضغط المادة المشبعة عن طريق عصرها عبر أسطوانة محددة مسبقًا، بحيث يتم تفريغ حوالي 80% من الملاط بشكل مفضل، ويتم توزيع الباقي بالتساوي في جميع أنحاء مادة الرغوة، بحيث يتم توزيع بعض الثقوب بالتساوي لزيادة الالتواءات والانحناءات. ثم يتم تجفيف مادة الرغوة المطلية وتسخينها لحرق الرغوة العضوية المرنة أولاً، ثم تلبيد الطلاء الخزفي لتوفير رغوة خزفية منصهرة تحتوي على عدد من الفراغات المترابطة المحاطة بشبكة خزفية ملتصقة أو منصهرة، وتكون رغوية. تبرز الألياف الخزفية من جدران السيراميك المنصهر، مما يوفر سطحًا زغبيًّا على مسام مرشح الرغوة الخزفية، وهو ما يسهم في زيادة كفاءة الترشيح.

المرشح الخزفي الرغوي للألمنيوم المنصهر هو مادة رغوية خزفية عالية الكفاءة تُستخدم لتصفية المعادن المنصهرة، ولا سيما الألمنيوم المنصهر. إن مادة الرغوة الخزفية ويتميز بوجود بنية ذات خلايا مفتوحة، وهي عبارة عن مجموعة من الفراغات المترابطة والمحاطة بشبكة من الألياف الخزفية.