O Espuma cerâmica usinada com alumínio utilizado na filtração de ligas líquidas de fundição deve apresentar as seguintes propriedades: ① possuir refratariedade adequada e baixo coeficiente de expansão térmica, de modo a não amolecer, deformar-se nem rachar sob a ação prolongada do metal fundido em alta temperatura; ② possuir resistência mecânica suficiente à temperatura ambiente e em altas temperaturas, de modo a suportar vibrações durante o transporte e a extrusão, bem como o impacto do metal fundido em alta temperatura durante o uso; 3. Excelente estabilidade química em altas temperaturas, para que não seja corroído pelo metal fundido em alta temperatura e para evitar a contaminação do metal líquido.
1.21 Visão geral do desenvolvimento de materiais cerâmicos porosos para filtros no exterior Os primeiros Espuma cerâmica usinada com alumínio Foi o filtro cerâmico de espuma para ligas de alumínio desenvolvido por Mollard e Davison, da Consolidated Aluminum Company dos Estados Unidos, em 1978, cujo nome comercial era Selee/Al. Em 1984, foi desenvolvido o filtro cerâmico de espuma Selee/re para a filtragem de metais ferrosos. O Selee/Al é um filtro de corindo aglutinado com fosfato de alumínio (APO) como aglutinante. Sua temperatura máxima de operação é de 1.400 °C, e ele também pode ser utilizado para outras ligas não ferrosas. Hi-Tech Ceramics Co., Ltd., nos Estados Unidos, na década de 1980. Na fase inicial, foram desenvolvidos com sucesso quatro tipos de espuma cerâmica de alumínio usinada para filtragem de superligas, e seus agregados refratários eram mulita, corindo, corindo reforçado com zircônia (GTA) e zircônia parcialmente estabilizada com magnésia (PSZ). A refratariedade do filtro é de 1.650 a 1.800 ℃, o tamanho médio dos poros é de Φ0,5 a 1 mm, a espessura do esqueleto é de 0,23 a 0,69 mm, e a fluência em alta temperatura (a quantidade de deformação por hora da amostra sob 0,034 MPa e 1.500 ℃) é de 0,074 a 0,7491 TP3T/h, e a eficiência de filtragem chega a 92 a 991 TP3T. A American Astromet também produz filtros cerâmicos de espuma para a filtração de alumínio, magnésio, cobre, ferro fundido, aço fundido, aço inoxidável e outras ligas. O material é composto principalmente por corindo e zircônia misturada com óxido de titânio e dióxido de silício, entre outros. Pesquisas da empresa mostram que: o filtro de cerâmica em espuma ligado com fosfato ou cromato racha na faixa de 1.093 a 1.260 °C; Embora o filtro sinterizado tenha boa resistência ao choque térmico, ele amolece em torno de 1.593 °C; esses dois tipos de espuma cerâmica usinada de alumínio geralmente não são adequados ou são menos utilizados para a filtragem de ligas de aço fundido e ferro fundido. Os Estados Unidos também desenvolveram com sucesso um filtro cerâmico de espuma para filtração de ferro dúctil sinterizado, feito de material composto de SiC-Al₂O₃, cuja composição é: 50% em peso de SiC, 40% em peso de Al₂O₃, e o restante são auxiliares de sinterização, ligantes, etc. Anteriormente o maior fabricante de cerâmicas porosas do mundo, a Astro and Selee Corporation dos Estados Unidos produzia internamente precursores de plástico espumado, moldados por imersão em máquina de laminação; o corpo verde é seco por micro-ondas, a queima em forno de rolos de alta temperatura é realizada continuamente sob monitoramento por computador, e as etapas de detecção e embalagem foram totalmente mecanizadas; todo o processo de produção atingiu um alto nível técnico. O Japão também avançou rapidamente no desenvolvimento e na aplicação de filtros de cerâmica espumada para fundição, e seus materiais são cordierita (O₂), mulita (e assim por diante). A empresa japonesa Toshiba Ceramics Co., Ltd. (Toshiba) registrou uma patente na Alemanha em 1987. Cerâmica espumada A Espuma cerâmica usinada com alumínio A patente é composta de SiN₄, com mais de 1wt% de Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, MgO, ZrO₂, e Cr₂O₃ como auxiliares de sinterização. A resistência à compressão é de 11 MPa; quando não há auxiliar de sinterização, a resistência à compressão é de apenas 1 MPa.