Этот алюминиевая обработанная керамическая пена Материалы, используемые для фильтрации жидких литейных сплавов, должны обладать следующими свойствами: ① иметь надлежащую огнеупорность и низкий коэффициент теплового расширения, чтобы не размягчаться, не деформироваться и не растрескиваться под длительным воздействием высокотемпературного расплавленного металла; ② обладать достаточной механической прочностью как при комнатной, так и при высокой температуре, чтобы выдерживать вибрацию во время транспортировки и экструзии, а также удары расплавленного металла при высокой температуре в процессе эксплуатации; 3. обладать превосходной химической стойкостью при высоких температурах, чтобы не подвергаться эрозии со стороны расплавленного металла и предотвратить загрязнение металлического расплава.
1.21 Обзор развития пористых керамических фильтрующих материалов за рубежом. Самые ранние Алюминиевая обработанная керамическая пена В 1978 году Моллард и Дэвисон из американской компании «Consolidated Aluminum Company» разработали пенокерамический фильтр для алюминиевых сплавов, получивший торговое название «Selee/Al». В 1984 году был разработан пенокерамический фильтр «Selee/re» для фильтрации черных металлов. Selee/Al представляет собой фильтр из связного корунда с фосфатом алюминия (APO) в качестве связующего вещества. Его максимальная рабочая температура составляет 1400 °C, и он также может использоваться для других цветных сплавов. Компания «Hi-Tech Ceramics Co., Ltd.» в США в 1980-х годах. На раннем этапе были успешно разработаны четыре вида алюминиевой обработанной керамической пены для фильтрации суперсплавов, а в качестве их огнеупорных наполнителей использовались муллит, корунд, корунд, упрочненный диоксидом циркония (GTA), и диоксид циркония, частично стабилизированный оксидом магния (PSZ). Огнеупорность фильтра составляет 1650–1800 ℃, средний размер пор — Φ0,5–1 мм, толщина каркаса — 0,23–0,69 мм, а высокотемпературная ползучесть (величина деформации образца за час при давлении 0,034 МПа и температуре 1500 °C) составляет 0,074–0,7491 TP3T/ч, а эффективность фильтрации достигает 92–991 TP3T. Американская компания «Астромет» также производит пенокерамические фильтры для фильтрации алюминия, магния, меди, чугуна, литой стали, нержавеющей стали и других сплавов. В качестве материала в основном используется корунд, а также цирконий, смешанный с оксидом титана и диоксидом кремния и т. д. Исследования компании показывают, что: пенокерамический фильтр, скреплённый фосфатом или хроматом, растрескивается в диапазоне температур 1093–1260 °C; хотя спечённый фильтр обладает хорошей термоударной стойкостью, он размягчается при температуре около 1593 °C; эти два типа алюминиевой керамической пены, как правило, не подходят или редко используются для фильтрации литейной стали и чугунных сплавов. В США также был успешно разработан керамический фильтр из спеченного композитного материала SiC-Al₂O₃ для фильтрации ковкого чугуна; его состав: 50 wt% SiC, 40 wt% Al₂O₃, а остальное — спекающие добавки, связующие вещества и т. д. Ранее крупнейшим производителем пористой керамики в мире были американские компании Astro и Selee Corporation, которые самостоятельно производили прекурсоры вспененного пластика, формируемые с помощью машины для вальцовой формовки погружением; сырцовые изделия подвергались микроволновой сушке, а обжиг в высокотемпературной вальцовой печи осуществлялся в непрерывном режиме под компьютерным контролем; процессы контроля качества и упаковки были полностью механизированы, что позволило всему производственному процессу достичь высокого технического уровня. Япония также добилась значительных успехов в разработке и применении керамических пенофильтров для литья, в качестве материалов для которых использовались кордиерит (O₂), муллит и т. д. Японская компания «Toshiba Ceramics Co., Ltd.» (Toshiba) подала заявку в Германию в 1987 году на патент на пенокерамику. Алюминиевая обработанная керамическая пена Патент касается материала, изготовленного из SiN₄, содержащего более 1wt% Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, MgO, ZrO₂, и Cr₂O₃ в качестве спекающих добавок. составляет 11 МПа: при отсутствии спекающих добавок прочность на сжатие составляет всего 1 МПа.