Готовится водная керамическая суспензия из керамических пенофильтров, и пена пропитывается этим материалом, чтобы покрыть им сетку и в основном заполнить им пустоты. Затем пропитанный материал сжимают, пропуская его через заранее установленные валки, так чтобы предпочтительно удалить около 80% суспензии, а остаток равномерно распределить по всему пеноматериалу, с тем чтобы некоторые отверстия были равномерно заблокированы для увеличения извилистости. Затем покрытый пеноматериал сушат и нагревают: сначала сгорает гибкая органическая пена, а затем происходит спекание керамического покрытия, в результате чего получается керамическая пена с множеством взаимосвязанных пустот, окруженных сцепленной или расплавленной керамической сеткой, и она имеет пористую структуру.
Используемая водная керамическая суспензия, естественно, зависит от требуемого керамического материала, предназначенного для фильтрации выбранного металла. Конечный продукт должен обладать достаточными эксплуатационными характеристиками, чтобы выдерживать эрозию конкретного расплавленного металла и противостоять специфическим высокотемпературным условиям эксплуатации. Кроме того, суспензия должна обладать высокой текучестью, а в качестве фильтрующего элемента следует использовать водную суспензию, содержащую керамику. Предпочтительно использовать смесь оксида алюминия и оксида хрома. Однако эти материалы можно использовать как отдельно, так и в сочетании с другими керамическими материалами.
Кроме того, в качестве других типичных материалов для керамических пенофильтров могут использоваться диоксид циркония, оксид магния, диоксид титана, диоксид кремния и их смеси. Как правило, суспензия содержит от 10 до 40% воды и один или несколько реологических агентов, связующих веществ или агентов воздушного затвердевания. Было установлено, что бентонит является особенно предпочтительной добавкой. Бентонит — это природная глина, состоящая в основном из алюминия и силиката и обычно содержащая некоторое количество магния и железа. Конечно, можно использовать химический эквивалент или состав, аналогичный данному материалу. Основная функция бентонита заключается в регулировании реологических свойств. Суспензия, полученная с использованием бентонита, обладает необходимой тиксотропностью, то есть сопротивляется течению при низких скоростях сдвига и демонстрирует удовлетворительную текучесть при высоких скоростях сдвига.
Кроме того, бентонитовый компонент обеспечивает незначительную вяжущую или связующую функцию и при обжиге конечного изделия создает предел текучести, способствуя образованию некоторой стеклянной фазы. Также следует использовать воздушный вяжущий агент, который практически не вступает в реакцию с расплавленным металлом, например ортофосфат алюминия, ортоборат магния или гидроксихлорид алюминия.
Кроме того, в качестве дополнительного связующего вещества и реологического агента можно использовать небольшое количество каолина, который придает конечному продукту дополнительную прочность и действует аналогично бентониту. Каолин — это глина, состоящая преимущественно из оксида алюминия и диоксида кремния. Разумеется, можно использовать химический аналог или материал с аналогичным составом.
Как описано выше, керамическая суспензия представляет собой водную суспензию, содержащую определённое количество воды, что позволяет регулировать её вязкость, благодаря чему пенопласт может пропитаться этой суспензией, а сама суспензия удобна в использовании.
В фильтры из керамической пены В рамках метода подготовки материала плита из полиуретановой пены с открытыми порами и соответствующим размером пор погружается в керамическую суспензию. Этот процесс длится от 30 секунд до 1 минуты или до тех пор, пока пустоты в пене не будут в значительной степени заполнены суспензией. Затем пропитанная пенопластовая плита извлекается из ванны с суспензией и перемещается в экструзионный агрегат. Учитывая тиксотропность суспензии, особенно целесообразно подвергать суспензию вибрации во время погружения, поскольку под действием высокой скорости сдвига, создаваемой вибрацией, суспензия легко течет и заполняет пустоты в пенопласте за относительно короткое время. Как только вибрация прекращается, суспензия теряет текучесть, поэтому при последующей операции перемещения из пенопласта практически не вытекает суспензия.