Le mécanisme de filtration par mousse céramique est généralement décrit comme une interception par diffusion et une interception par collision inertielle, ou encore comme un criblage, une filtration par dépôt de couche et une filtration en lit profond. Un laboratoire a mis au point un modèle physique tridimensionnel et un modèle d'écoulement diphasique pour le mécanisme de filtration par mousse céramique, et a réalisé des calculs de simulation, ce qui est utile pour nos recherches sur la filtration et la purification de l'aluminium liquide. Cependant, le processus de filtration et de purification de la mousse d’aluminium à l’aide de mousses céramiques est très complexe ; il s’agit également d’un processus complexe impliquant la physico-chimie à haute température et la cinétique métallurgique.
1. Grâce au tamisage par filtration inertielle et par interception, ainsi qu’à la filtration mécanique par frottement, sédimentation et autres mécanismes, l’efficacité de filtration est directement proportionnelle à la taille des mailles de la mousse céramique. Plus les mailles sont fines, plus la capacité d’interception des petites particules est élevée.
2. Grâce au dépôt de particules dans la masse fondue et à la surface irrégulière des parois de la grille de support, la capacité de rétention des particules hétérogènes est améliorée.
3. La surface rugueuse formée par les interstices à la surface de l'échafaudage augmente la surface d'interface entre le flux d'aluminium liquide et la surface solide en céramique, ce qui rend la direction d'écoulement des particules dans le flux d'aluminium liquide plus désordonnée, ce qui favorise la capture et le dépôt des particules solides.
4. En raison des microfissures et des piqûres présentes à la surface de l'échafaudage, des flux fluorés présentant une forte affinité pour des particules telles que l'Al₂O₃ ont été pré-déposés, ce qui a favorisé la formation d'une couche de gâteau de filtration complète et une forte force d'adsorption chimique, et a amélioré la capacité à capturer les particules hétérophasiques retenues.
5. De plus, en raison de l’influence du champ de température lors du processus de fusion et de la transmission de la structure du métal en fusion, une différence de concentration du soluté de l’alliage doit se former au fond du creuset. Le métal en fusion est redistribué, intégré, puis à nouveau redistribué et intégré, ce qui constitue également un bon processus d’alliage. Certaines phases et certains composés métalliques à haut point de fusion se regroupent et se développent à nouveau, et la fine hétérophase facilite la filtration et la rétention. Ce phénomène s’explique également par la variation de la concentration des phases H, Al₂O₃, Fe et Ti avant et après filtration. Ce phénomène est particulièrement marqué dans le cas d’une filtration en deux étapes ou d’une filtration sur plaque épaisse à gradient de pores. Par conséquent, à conditions égales, la nouvelle plaque filtrante en céramique alvéolée présente un taux élevé d’élimination des phases d’impuretés dans l’aluminium fondu, et la variation de la différence de pression statique avant et après filtration s’accentue avec le temps. La différence de teneur en H dans l’aluminium fondu avant et après filtration est également manifeste. Bien entendu, plus le diamètre des alvéoles de la céramique alvéolée est petit, plus la propreté de l’aluminium fondu est élevée.
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