Prepara-se uma pasta cerâmica aquosa de filtros de espuma cerâmica, e a espuma é impregnada com o material de espuma para revestir a malha com ele e, basicamente, preencher os vazios com ele. Em seguida, o material impregnado é comprimido por meio de rolos pré-ajustados, de modo que cerca de 80% da pasta seja, de preferência, descarregada, e o restante seja distribuído uniformemente por todo o material de espuma, de modo que alguns orifícios sejam uniformemente distribuídos para serem bloqueados, a fim de aumentar a tortuosidade. O material de espuma revestido é então seco e aquecido; a espuma orgânica flexível é queimada primeiro e, em seguida, o revestimento cerâmico é sinterizado, proporcionando assim uma espuma cerâmica fundida com uma pluralidade de vazios interconectados, cercados por uma malha cerâmica ligada ou fundida, e que apresenta uma textura espumosa.
A pasta cerâmica aquosa utilizada depende, naturalmente, do material cerâmico necessário para o metal selecionado a ser filtrado. É necessário que o produto final apresente desempenho suficiente para resistir à erosão de um metal fundido específico e suportar as condições específicas de alta temperatura utilizadas. Além disso, a pasta deve apresentar alta fluidez, e deve-se utilizar uma suspensão aquosa contendo cerâmica para o filtro. De preferência, utiliza-se uma mistura de óxido de alumínio e óxido de cromo. No entanto, esses materiais podem ser utilizados isoladamente ou em combinação com outros materiais cerâmicos.
Além disso, outros materiais típicos para filtros de espuma cerâmica que podem ser utilizados incluem zircônia, magnésia, dióxido de titânio, dióxido de silício e suas misturas. Normalmente, a pasta contém cerca de 10 a 40% de água e um ou mais agentes reológicos, ligantes ou agentes de presa ao ar. Verificou-se que a bentonita é um aditivo particularmente preferido. A bentonita é uma argila de origem natural, composta principalmente por alumínio e silicato, e geralmente contém algum magnésio e ferro. É claro que pode-se utilizar um equivalente químico ou uma composição semelhante ao material. A principal função do componente de bentonita é a reologia. A pasta produzida pelo componente de bentonita apresenta a tixotropia necessária, ou seja, possui resistência ao escoamento em baixas taxas de cisalhamento e fluidez satisfatória em altas taxas de cisalhamento.
Além disso, o componente de bentonita exerce uma leve função de presa ou ligação e produz resistência ao escoamento durante a queima do produto final, gerando uma certa fase vítrea. Ademais, deve-se utilizar um agente de presa ao ar que não reaja substancialmente ao metal fundido, como o ortofosfato de alumínio, o ortoborato de magnésio ou o hidroxicloreto de alumínio.
Além disso, uma pequena quantidade de caulim pode ser utilizada como aglutinante adicional e agente reológico, o que confere maior resistência ao produto final e funciona de maneira semelhante à bentonita. O caulim é uma argila composta principalmente por alumina e sílica. É claro que pode-se utilizar um equivalente químico ou um material com composição semelhante.
Conforme descrito acima, a pasta cerâmica é uma pasta aquosa que contém uma certa quantidade de água para ajudar a controlar a viscosidade, de modo que a espuma possa ser impregnada com a pasta, e para que a pasta também possa ser utilizada com facilidade.
No filtros de espuma cerâmica No método de preparação do material, uma placa de espuma de poliuretano de célula aberta com tamanho de poro adequado é imersa na pasta cerâmica. Esse processo dura de 30 segundos a 1 minuto, ou até que os vazios da espuma estejam substancialmente preenchidos com a pasta. A placa de espuma impregnada é então retirada do banho de pasta e transferida para a unidade de extrusão. Considerando a tixotropia da pasta, é particularmente vantajoso vibrá-la durante a imersão, pois a pasta flui facilmente para preencher os vazios na espuma em um tempo relativamente curto sob a alta taxa de cisalhamento aplicada pela vibração. Assim que a vibração cessa, a pasta torna-se difícil de fluir, de modo que quase nenhuma pasta é descarregada da espuma na operação de transferência subsequente.