A placa filtrante de cerâmica espumosa é composta por uma estrutura ramificada de cerâmica fina. O mecanismo de filtração da placa filtrante de cerâmica espumosa envolve três aspectos: o primeiro consiste em reter partículas de impurezas em cada orifício da placa filtrante. O segundo é que, quando o metal fundido passa pela placa de filtro, devido aos canais sinuosos no interior da placa, a vazão do metal fundido varia significativamente, e algumas partículas de impurezas muito pequenas se depositam em alguns cantos da placa de filtro. O terceiro é que a estrutura do filtro possui uma superfície enorme, e essa própria estrutura cerâmica também é um corpo cerâmico poroso com poros interconectados e microcanais em seu interior.
Mecanismo de filtragem do filtro de espuma cerâmica
A superfície deste filtro de espuma cerâmica não é molhada pelo metal fundido e possui uma forte capacidade de adsorção. Ela pode adsorver inclusões sólidas finas ou inclusões de fluxo líquido que não são molhadas pelo metal fundido. A placa filtrante de espuma cerâmica pode não apenas filtrar partículas finas de inclusões de até 10-20 μm na liga fundida, mas também filtrar inclusões de fluxo líquido que são difíceis de filtrar com meios filtrantes comuns. Os principais parâmetros técnicos da placa de filtro de espuma cerâmica são porosidade e uniformidade, porosidade aberta ou fechada, planicidade, resistência e fragilidade. Antes do uso, pré-aqueça e seque a placa de filtro; bata levemente nela com a mão para que os resíduos cerâmicos se soltem da placa, evitando assim que entrem no alumínio fundido.
De acordo com a análise experimental baseada no princípio da mecânica dos fluidos, devido ao canal de fluxo sinuoso do filtro de espuma cerâmica, sua capacidade de transformar o fluxo turbulento do metal líquido em fluxo laminar é muito elevada.
Devido à ação do filtro, o metal fundido, que originalmente apresentava forte turbulência, passa a ter um fluxo laminar ao atravessar o filtro. Após passar pelo filtro, é necessária uma área de transição mais longa para que ele retorne ao estado turbulento original. Nessa zona de transição, o fluxo do líquido já não tem tempo suficiente para desenvolver turbulência ou a turbulência é reduzida, evitando assim a oxidação secundária do metal.