عملية تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية، المرشحات الرغوية الخزفية

عملية تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية

تتضمن عملية تصنيع مرشحات الرغوة الخزفية اختيار المواد الخام، والتصنيع، والتجفيف، والتعبئة.

اختيار المواد الخام

(1) يُعد البلاستيك الرغوي المادة الأكثر أهمية في المواد الخام المستخدمة في تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية. يجب أن يتمتع بمرونة كافية، وأن تكون الثقوب متجانسة. كما يجب أن يكون قادرًا على استعادة حالته الأصلية تمامًا بعد ملئه بملاط البورسلين. تنقسم الشبكات السلكية التي تشكل الثقوب في البلاستيك الرغوي إلى سميكة ورقيقة. الشبكات السلكية ذات الثقوب الكبيرة تكون أكثر سمكًا، ويتم تعليق كمية أكبر من معجون البورسلين عليها. أما الشبكات ذات الثقوب الأصغر فهي أدق، ويتم تعليق كمية أقل من معجون البورسلين عليها. بعد الحرق، تتمتع الأولى بقوة عالية، بينما تتمتع الثانية بقوة منخفضة.

(2) عجينة البورسلين هي نوع من المواد اللاصقة المعلقة شبيهة بالماء، وتتكون مكوناتها الرئيسية من الألومنيوم (Al) والأكسجين (O). يجب أن يكون جسم البورسلين المُحرق مقاومًا للتآكل الناتج عن الألومنيوم المنصهر، ومتينًا، وألا يلين عند درجة حرارة عالية معينة. ويجب أن يكون محتوى الرصاص والزرنيخ في المكونات المختلفة التي يتكون منها جسم البورسلين منخفضًا. وعندما يتم عجن قطعة مرشح الرغوة الخزفية يدويًا أو ميكانيكيًا، يمكن لعجينة البورسلين أن تلتصق بقوة بشبكة الأسلاك البلاستيكية الرغوية.

عملية تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية

عملية إنتاج مرشح رغوي خزفي وهي كما يلي:

قطع كتلة البلاستيك الرغوي → خلطها مع عجينة البورسلين → حشو الفجوات → عصر العجينة الزائدة فور جفافها أو جفافها في الهواء → حرق البلاستيك → عملية التلبيد والحرق للتحقق من المنتج النهائي → التعبئة والتغليف.

عند عملية الحشو، يجب ملاحظة أنه إذا كان معجون البورسلين سميكًا جدًّا، فلن يكون من السهل صبه في البلاستيك الرغوي. أما إذا كان رقيقًا جدًّا، فسيستقر بسهولة على البلاستيك ليشكل ملاطًا متدليًّا غير متساوٍ.

عملية التلبيد

ويمكن تقسيمها بشكل عام إلى مرحلتين:

فترة التبخر. تمت إزالة الماء الحر الموجود في عجينة البورسلين والماء الموجود على سطح المادة بشكل أساسي خلال عملية التجفيف. تشير فترة التبخر إلى إزالة الماء البلوري من البلاستيك الرغوي والمواد. يجب ألا يكون معدل التسخين خلال هذه الفترة سريعًا جدًّا، لأن الماء البلوري يتطاير إلى الخارج من خلال الالتصاق الشديد بالجزء الداخلي لطبقة الجسم الخزفي الرقيقة. ومع تغير حالة المادة، إذا كان معدل التسخين سريعًا جدًّا، فستتلف طبقة البورسلين. كما أن انخفاض الكثافة يقلل من قوة مرشح الرغوة الخزفية، أو حتى يجعله منتجًا عديم الفائدة.
مرحلة التحول الزجاجي إلى البورسلين. عند درجة حرارة تتراوح بين 500 و900 درجة مئوية، تتبخر كمية كبيرة من ماء التبلور من المادة، وفي ظل انخفاض درجة انصهار المادة ومكون AIO، يتبادل المكونان الذوبان والانتشار. ويتمثل التفاعل المثالي في تكوين سيليكات الألومنيوم والألومينا الدقيقة بين جزيئات كل مكون. تترابط الجسيمات مع بعضها البعض، ويُطلق على الرابطة الناتجة ذات درجة الانصهار المنخفضة اسم «الجسم الزجاجي». ومع ذلك، يجب ألا تكون كمية الجسم الزجاجي كبيرة جدًّا، وإلا فإنها ستقلل من مقاومة الحرارة لمرشح الرغوة الخزفي وتؤدي إلى تليينه. أما إذا كانت الكمية قليلة جدًّا، فسيؤدي ذلك إلى تقليل قوة مرشح الرغوة الخزفي. تكون درجة الحرارة المرتفعة في فترة التزجيج أعلى قليلاً من تلك في فترة التبخر، ويفضل أن تكون 2 ~ 3 ℃ / دقيقة.