Les filtres céramiques haute température que nous fabriquons sont composés principalement d'alumine et présentent une structure réticulaire tridimensionnelle.
Le métal en fusion contient souvent des impuretés sous forme d'inclusions qui ne sont pas éliminées lors de l'affinage. Afin d'obtenir des matières premières métalliques de haute qualité destinées à la fabrication de tôles, au tréfilage fin et au moulage de précision, il est souvent nécessaire d'éliminer ces inclusions en faisant passer le métal en fusion à travers des filtres.
Dans l'état de la technique, on utilise des mousses céramiques à alvéoles ouvertes pour filtrer le métal en fusion. Les conditions de température du filtre sont très strictes, et la température du métal en fusion à filtrer peut atteindre environ 1 500 °C, voire plus, ce qui nécessite une sélection rigoureuse des matériaux et des structures capables de résister aux chocs thermiques.
Procédé de fabrication de filtres en mousse céramique
La matière première en poudre et l'agent gonflant sont mélangés simultanément, puis expansés et cuits pour former un corps poreux. Étant donné que la proportion d'agent gonflant sous forme de matière organique atteint environ 40% en poids, la céramique qui constitue le squelette après cuisson présente une structure non homogène plutôt qu'une structure dense. Comme il est difficile de contrôler les pores ou le réseau formé par le moulage par expansion, on obtient un corps poreux sur lequel se produisent des pertes de charge considérables.
Le filtre en céramique haute température présente une bonne résistance à la chaleur, une faible dilatation thermique, une résistance aux chocs thermiques liés aux métaux en fusion à plus de 1 500 °C (tels que les alliages d'acier inoxydable en fusion), une bonne résistance mécanique, un risque de colmatage réduit au minimum et une faible perte de charge ; il est donc particulièrement efficace pour la filtration des métaux en fusion.
On sait que les mousses céramiques réticulées tridimensionnelles à cellules ouvertes sont obtenues en appliquant une suspension céramique sur un substrat sous forme de mousse de résine synthétique, puis en éliminant l'excès de suspension, en séchant et en cuisant le substrat enduit. Pour que la mousse céramique présente une résistance suffisante pour supporter la filtration du métal en fusion, il faut appliquer une grande quantité de boue céramique sur la mousse de résine synthétique. Ce filtre céramique présente une faible perte de charge et de bonnes performances de filtration.