Керамика из оксида циркония, также называемая циркониевой керамикой. Циркониевая керамика обладает высокими температурами плавления и кипения, высокой твёрдостью, является диэлектриком при комнатной температуре и обладает электропроводностью при высоких температурах. Керамика из оксида циркония представляет собой новый тип керамики с выдающимися физическими и химическими свойствами. В настоящее время по своим свойствам циркониевая керамика лишь незначительно уступает глиноземной керамике среди различных видов керамики на основе оксидов металлов. В области конструкционной керамики керамика из оксида циркония широко используется благодаря своей высокой вязкости, высокой прочности на изгиб и высокой износостойкости, превосходным теплоизоляционным свойствам, а также коэффициенту теплового расширения, близкому к коэффициенту стали.
Фильтр из циркониевой керамической пены обладает трехмерной пористой структурой, термостойкостью (до 1700 °C) и высокой прочностью; способен отфильтровывать шлак размером в несколько микрон из расплавленной стали при высоких температурах, что позволяет сделать поверхность стальных отливок более гладкой, сократить потери при механической обработке и снизить себестоимость продукции, а также повысить производительность труда. Кроме того, он позволяет сделать поток расплавленного металла медленным и упорядоченным, благодаря чему расплавленная сталь может эффективно и полностью заполнить форму, что обеспечивает более равномерное распределение внутренней структуры стального отливка, значительно улучшает комплексные механические свойства стального отливка и повышает качество отливки.
При производстве алюминиевых сплавов из-за технологических ограничений мелкие взвешенные неметаллические примеси в расплаве невозможно полностью удалить, что приводит к чрезмерно высокому уровню брака при литье. Поэтому был разработан процесс фильтрации и очистки, позволяющий эффективно отфильтровывать неметаллические примеси из расплава. Керамический пенофильтр обладает уникальной трехмерной структурой с соединенной сетью изогнутых пор. Его основными характеристиками являются высокая открытая пористость, извилистые каналы и большая площадь поверхности. Такая структура обеспечивает полный контакт с расплавом, улавливая крупные частицы и большинство примесей размером до 10 мкм. Указанные примеси позволили повысить эффективность фильтрации с прежних значений 50%–60% до 72%–97%.
Принцип действия фильтра из циркониевой керамической пены
Удаление примесей и шлака: Очистка расплавленного металла с одновременной дегазацией.
После корректировки турбулентного потока и фильтрации вязкость расплава снижается, а текучесть алюминиевого сплава 5% повышается.
Повысить способность расплава к заполнению.
Перед фильтрацией поток расплавленного металла имеет турбулентный характер, а после фильтрации он становится ламинарным (канал потока в пенокерамическом фильтре имеет извилистую форму), что снижает унос и вторичное образование шлака.
По мере продвижения процесса фильтрации механизм фильтрации меняется с просеивания и образования фильтрационного осадка на фильтрацию в глубоком слое, а степень очистки отфильтрованного расплавленного металла становится всё выше и выше.