Основная цель применения керамических пенопластовых фильтров при производстве алюминия заключается в удалении включений из расплава алюминия. Включения обычно присутствуют в расплаве в трёх формах: оксиды металлов; посторонние вещества, такие как осколки огнеупорного материала; частицы, попавшие в расплав в процессе его переработки.
Как правило, существует три способа удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии в расплаве: осаждение, при котором частицы оседают на дне расплава; всплывание, при котором включения всплывают на поверхность расплава; фильтрация, при которой частицы отделяются от расплава с помощью пористой среды.
Когда плотность и диаметр частиц велики, обычно происходит естественное осаждение, а статическое осаждение частиц размером менее 90 пм не является достаточно эффективным. Пузырьки или расплавленный флюс, образующиеся при традиционной дегазации или обработка методом рафинирования с использованием флюса В результате этого процесса частицы включений всплывут на поверхность расплава. В большинстве случаев этот механизм позволяет эффективно удалить включения размером более 30 мкм.
Под фильтрацией понимается процесс, при котором расплавленный металл проходит через плотно уложенные шарики, стекловолоконные ткани, металлические сетки, керамические фильтры с пенопластовым наполнителем, либо другие пористые материалы для отделения включений от расплава. Преимущество керамических пенопластовых фильтров для алюминия заключается в том, что они позволяют удалять частицы включений, диаметр которых намного меньше диаметра сквозного отверстия.
Если расплав алюминиевого сплава не подвергается фильтрации, большое количество включений приводит к увеличению вязкости жидкого алюминиевого сплава и снижению его текучести; в процессе затвердевания это может привести к закупорке каналов подачи между дендритами, что вызывает образование микроскопических усадочных пустот и пор.
В то же время эти пятна примесей будут также адсорбировать пузырьки, образовывать поры в образце, становиться источником микротрещин и ухудшать эксплуатационные характеристики сплава.
Кроме того, поскольку после затвердевания сплава включения в основном распределяются в границах зерен, сила сцепления между зернами снижается, что приводит к разрушению границ зерен при воздействии нагрузки на образец.