On prépare une suspension aqueuse de filtres en mousse céramique, puis on imprègne la mousse avec ce matériau afin d’en recouvrir le maillage et d’en remplir essentiellement les vides. On comprime ensuite le matériau imprégné en le faisant passer entre des rouleaux préréglés, de manière à évacuer de préférence environ 80% de la suspension, le reste étant réparti uniformément dans la mousse, afin que certains pores soient obstrués de manière homogène pour augmenter la tortuosité. Le matériau en mousse enrobé est ensuite séché et chauffé ; la mousse organique souple est d’abord brûlée, puis le revêtement céramique est fritté, ce qui permet d’obtenir une mousse céramique fondue comportant une pluralité de vides interconnectés entourés d’un maillage céramique lié ou fondu, et qui présente une structure alvéolaire.
La composition de la suspension céramique aqueuse dépend naturellement du matériau céramique requis pour le métal à filtrer. Le produit final doit présenter des performances suffisantes pour résister à l'érosion d'un métal en fusion spécifique et supporter les conditions de température élevées spécifiques utilisées. De plus, la suspension doit présenter une fluidité élevée, et il convient d’utiliser pour le filtre une suspension aqueuse contenant des céramiques. On utilise de préférence un mélange d’oxyde d’aluminium et d’oxyde de chrome. Toutefois, ces matériaux peuvent être utilisés seuls ou en combinaison avec d’autres matériaux céramiques.
Par ailleurs, d'autres matériaux typiques utilisés pour les filtres en mousse céramique comprennent la zircone, la magnésie, le dioxyde de titane, le dioxyde de silicium et leurs mélanges. En règle générale, la suspension contient environ 10 à 40% d’eau et un ou plusieurs agents rhéologiques, liants ou agents de prise à l’air. Il a été constaté que la bentonite est un additif particulièrement privilégié. La bentonite est une argile d’origine naturelle, composée principalement d’aluminium et de silicate, et contenant généralement une certaine quantité de magnésium et de fer. Bien entendu, un équivalent chimique ou une composition similaire à ce matériau peut être utilisé. La fonction principale de la bentonite est de réguler la rhéologie. La suspension produite grâce à la bentonite présente la thixotropie requise, c’est-à-dire qu’elle offre une résistance à l’écoulement à de faibles vitesses de cisaillement et une fluidité satisfaisante à des vitesses de cisaillement élevées.
De plus, la bentonite joue un rôle mineur de prise ou de liaison et confère une limite d'élasticité lors de la cuisson du produit final, ce qui permet la formation d'une phase vitreuse. Il convient également d'utiliser un agent de prise à l'air qui ne réagisse pas de manière significative avec le métal en fusion, tel que l'orthophosphate d'aluminium, l'orthoborate de magnésium ou l'hydroxychlorure d'aluminium.
Par ailleurs, une petite quantité de kaolin peut être utilisée comme liant supplémentaire et agent rhéologique, ce qui confère une résistance accrue au produit final et agit de manière similaire à la bentonite. Le kaolin est une argile composée principalement d'alumine et de silice. Bien entendu, il est possible d'utiliser un équivalent chimique ou un matériau de composition similaire.
Comme indiqué ci-dessus, la suspension céramique est une suspension aqueuse qui contient une certaine quantité d'eau afin de permettre de contrôler sa viscosité, ce qui permet d'imprégner la mousse de cette suspension et facilite également son utilisation.
Dans le filtres en mousse céramique Dans le cadre de la méthode de préparation du matériau, une plaque de mousse de polyuréthane à cellules ouvertes présentant une taille de pores appropriée est immergée dans la suspension céramique. Ce processus dure entre 30 secondes et 1 minute, ou jusqu’à ce que les vides de la mousse soient pratiquement remplis de suspension. La plaque de mousse imprégnée est ensuite retirée du bain de suspension et transférée vers l'unité d'extrusion. Compte tenu de la thixotropie de la suspension, il est particulièrement avantageux de la soumettre à des vibrations pendant l’immersion, car la suspension s’écoule alors facilement pour remplir les vides de la mousse en un temps relativement court sous l’effet du taux de cisaillement élevé induit par les vibrations. Une fois la vibration arrêtée, la boue devient difficile à écouler, de sorte que pratiquement aucune boue ne s’écoule de la mousse lors de l’opération de transfert qui suit.