Procédé de fabrication de filtres en mousse céramique, filtres en mousse céramique

Procédé de fabrication de filtres en mousse céramique

Le processus de fabrication des filtres en mousse céramique comprend la sélection des matières premières, la production, le séchage et le conditionnement.

Sélection des matières premières

(1) Le plastique expansé est le matériau le plus crucial parmi les matières premières utilisées pour la fabrication des filtres en mousse céramique. Il doit présenter une élasticité suffisante et ses alvéoles doivent être uniformes. Il doit également être capable de retrouver entièrement son état d’origine après avoir été rempli de barbotine. Les mailles métalliques qui composent les alvéoles de la mousse plastique se divisent en deux catégories : les mailles larges et les mailles fines. Les mailles larges sont plus épaisses et retiennent davantage de pâte de porcelaine. Les mailles fines sont plus étroites et retiennent moins de pâte de porcelaine. Après cuisson, les premières présentent une résistance élevée, tandis que les secondes ont une résistance faible.

(2) La pâte de porcelaine est une sorte de colle en suspension aqueuse dont les principaux composants sont l'aluminium (Al) et l'oxygène (O). Le corps de porcelaine cuit doit résister à la corrosion par l'aluminium fondu, être durable et ne pas se ramollir à une certaine température élevée. La teneur en plomb et en arsenic des différents composants constituant la masse de porcelaine doit être faible. Lorsque l'ébauche de filtre en mousse céramique est malaxée manuellement ou mécaniquement, la pâte de porcelaine peut adhérer solidement au treillis métallique en mousse plastique.

Procédé de fabrication de filtres en mousse céramique

Le processus de fabrication du filtre en mousse céramique est la suivante :

Découper le bloc de mousse plastique → mélanger avec la pâte de porcelaine → jointoyer → retirer l'excédent de pâte de porcelaine dès qu'elle est sèche ou qu'elle a séché à l'air libre → brûler le plastique → procéder à la cuisson de frittage et à la cuisson finale pour vérifier le produit fini → emballage.

Lors du jointoiement, il convient de noter que si la pâte de porcelaine est trop épaisse, elle sera difficile à verser dans la mousse plastique. Si elle est trop liquide, elle aura tendance à se déposer sur la mousse, formant ainsi un coulis irrégulier.

Procédé de frittage

On peut globalement le diviser en deux étapes :

Période d'évaporation. L'eau libre contenue dans la pâte de porcelaine et l'eau présente à la surface du matériau ont été pratiquement éliminées au cours du processus de séchage. La période d’évaporation désigne l’élimination de l’eau de cristallisation des mousses plastiques et des matériaux. La vitesse de chauffage pendant cette période ne doit pas être trop rapide, car l’eau de cristallisation se volatilise vers l’extérieur en adhérant étroitement à la face interne de la fine couche du corps céramique. De plus, en raison du changement d’état du matériau, si la vitesse de chauffage est trop élevée, la couche de porcelaine se détruira. La densité réduite diminue la résistance du filtre en mousse céramique, voire le rend inutilisable.
Phase de vitrification en porcelaine. Entre 500 et 900 ℃, une grande quantité d’eau de cristallisation s’échappe du matériau ; le point de fusion bas du matériau et du composant AIO entraîne leur dissolution et leur diffusion réciproques. La réaction idéale consiste à former un silicate d’alumine-aluminium fin entre les particules de chaque composition. Les particules se lient les unes aux autres ; la liaison à bas point de fusion qui en résulte est appelée « matrice vitreuse ». Cependant, la quantité de matrice vitreuse ne doit pas être excessive, sous peine de réduire la résistance thermique du filtre en mousse céramique et de favoriser son ramollissement. Une quantité insuffisante réduira quant à elle la résistance du filtre en mousse céramique. La vitesse de montée en température pendant la phase de vitrification est légèrement supérieure à celle de la phase d’évaporation ; elle est de préférence comprise entre 2 et 3 °C/min.