تتميز لوحة الترشيح الخزفية الرغوية ببنية شبكية ثلاثية الأبعاد، وهي تتفوق على النوع السابق من الرغوة ذات الشكل الخلوي. ويتميز مرشح الرغوة الخزفية بمسامية مفتوحة عالية، ومقاومة ترشيح منخفضة، وفارق جهد كهربائي عادي صغير، وطاقة سطحية عالية، وقدرة امتصاص قوية للشوائب، ومقاومة فائقة للصدمات الحرارية، وقوة عالية، وخلوها من الخبث، بالإضافة إلى مزايا أخرى.
مرشح سيراميكي رغوي تُستخدم هذه الألواح على نطاق واسع في ترشيح وتنقية الألومنيوم المنصهر في صناعة معالجة الألومنيوم بفضل أدائها المتميز، وذلك بهدف تحسين جودة مواد الألومنيوم بشكل أفضل، وتوسيع نطاق تطبيقها في مجالات هندسة حماية البيئة، واستغلال الطاقة الحرارية، وحاملات المحفزات.
آلية الترشيح والتنقية في المواد الخزفية الرغوية
1. من خلال عمليات الترشيح الميكانيكي، مثل الغربلة، والاعتراض بالصدم بالقصور الذاتي، والاعتراض بالانتشار، والاحتكاك، والترسيب، وما إلى ذلك، تكون كفاءة الترشيح متناسبة مع فتحة شبكة السيراميك الرغوي. فكلما كانت فتحة الشبكة أصغر، زادت قدرة الاعتراض على الجسيمات الصغيرة.
2. تأثير طبقة الرواسب أو طبقة الكعكة المرشحة. مع ترسب الجسيمات في المادة المنصهرة، وبفضل جدران الدعم الشبكية المترابطة وغير المستوية، تتحسن القدرة على احتجاز الجسيمات المتنوعة.
3. إن السطح الخشن الناتج عن الفجوات الموجودة على سطح الإطار الشبكي يزيد من مساحة التلامس بين تيار الألومنيوم المنصهر والسطح الصلب الخزفي، مما قد يؤدي إلى زيادة عدم انتظام تدفق الجسيمات في تيار الألومنيوم المنصهر، وهو ما يساعد على احتجاز الجسيمات الصلبة وترسبها.
4. نظرًا لوجود شقوق وثقوب دقيقة على سطح هيكل الشبكة، يتم ترسيب الفلوريد مسبقًا، الذي يتمتع بترابط قوي مع جزيئات Al₂O₃، مما يعزز تكوين طبقة ترشيح كاملة وامتصاص كيميائي قوي، كما أن القدرة على احتجاز جزيئات الشوائب المتبقية تكون أقوى.
5. علاوة على ذلك، وبناءً على تأثير مجال درجة الحرارة في عملية الانصهار وعملية انتقال بنية المعدن المنصهر، لا بد من تكوّن فرق في تركيز المادة المذابة في السبيكة. ويخضع المعدن المنصهر لعملية إعادة توزيع — دمج — إعادة توزيع — دمج مرة أخرى. وتعد هذه العملية أيضًا إحدى أفضل عمليات المعالجة بالسبائك. تتجمع بعض المراحل والمركبات المعدنية ذات درجة الانصهار العالية من جديد وتنمو، وتتراكم الشوائب الدقيقة وتنمو، وهو ما يفيد في عملية الترشيح والاحتجاز. ويمكن تفسير ذلك أيضًا بالتغيرات في تركيز H وAl₂O₃ ومرحلة Fe ومرحلة Ti قبل الترشيح وبعده. ويكون ذلك أكثر وضوحًا بشكل خاص في الترشيح على مرحلتين أو الترشيح باستخدام الألواح السميكة ذات التدرج المسامي. لذلك، في ظل نفس الشروط المسبقة، تتمتع لوحة الترشيح الرغوية الخزفية الجديدة بمعدل إزالة عالٍ لشوائب الألومنيوم المنصهر، ويتغير فرق الضغط الساكن قبل وبعد الترشيح بشكل أكبر مع مرور الوقت، كما يتغير محتوى الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر قبل وبعد الترشيح بشكل ملحوظ أيضًا. وبطبيعة الحال، كلما تم اختيار ثقوب أصغر في الرغوة الخزفية، زادت درجة نقاء الألومنيوم المنصهر.