O principal objetivo do uso de filtros de espuma cerâmica para alumínio é a remoção de inclusões na massa fundida de alumínio. As inclusões geralmente estão presentes na massa fundida em três formas: óxidos metálicos; materiais estranhos, como lascas de refratário; e partículas introduzidas durante o processamento da massa fundida.
De modo geral, existem três métodos para remover partículas suspensas na massa fundida: a precipitação, em que as partículas se acumulam no fundo da massa fundida; a flutuação, em que as inclusões flutuam na superfície da massa fundida; e a filtração, em que as partículas são separadas da massa fundida por meio de um meio poroso.
Quando a densidade e o diâmetro das partículas são elevados, geralmente ocorre sedimentação natural, e a sedimentação estática de partículas menores que 90 pm não é muito eficaz. As bolhas ou o fluxo de material fundido gerados na desgaseificação tradicional ou tratamento de refino por fluxo Esse processo fará com que as partículas de inclusão flutuem até a superfície da massa fundida. Na maioria dos casos, esse mecanismo consegue remover com eficácia as inclusões com tamanho superior a 30 µm.
A filtração refere-se ao processo no qual o metal fundido flui através de esferas densamente compactadas, tecidos de fibra de vidro, telas metálicas, filtros de cerâmica com espuma, ou outros meios porosos para separar as inclusões da massa fundida. A vantagem dos filtros de espuma cerâmica para o alumínio é que eles podem remover partículas de inclusão cujo diâmetro é muito menor do que o do orifício.
Quando a liga de alumínio fundida não é filtrada, um grande número de inclusões aumenta a viscosidade do líquido da liga de alumínio e reduz sua fluidez; durante o processo de solidificação, é fácil que o canal de alimentação entre os dendritos fique obstruído, formando encolhimento microscópico e poros.
Ao mesmo tempo, essas manchas de impurezas também irão adsorver bolhas, formar poros na amostra, tornar-se uma fonte de microfissuras e reduzir o desempenho da liga.
Além disso, como as inclusões se distribuem principalmente nos limites dos grãos após a solidificação da liga, a força de ligação entre os grãos é reduzida, o que leva à fratura dos limites dos grãos após a aplicação de tensão na amostra.