Для производства алюминиевых изделий с приемлемыми характеристиками, таких как банки для напитков и детали фюзеляжа самолетов, алюминий должен быть практически свободен от включений и дефектов. Когда алюминий плавится в начале процесса литья, он насыщается оксидами, боридами, солями и другими примесями, которые в конечном итоге могут проявиться в виде вредных включений в готовом изделии. Желательно удалить эти включения до затвердевания алюминия. Обычно это достигается путем пропускания расплавленного алюминия через фильтр из керамической пены.
Технология, широко используемая для изготовления керамических пенофильтров, называется “репликацией губки”. В ходе этого процесса полиуретановая пена покрывается керамической суспензией, затем сушится для получения «зелёного» фильтра, а после этого обжигается. В ходе обжига внутренний полиуретановый пенопласт испаряется, а оставшиеся керамические связующие вещества образуют сплошную сеть керамических столбиков, создавая тем самым структуру пенопласта, напоминающую экзоскелет, которая способна активно воспроизводить форму исходного полиуретанового пенопласта.
Этот керамический пенопласт имеет структуру с открытыми порами, в которой соединённые между собой пустоты окружены сеткой из керамического материала. Эта структура широко используется для фильтрации расплавленного металла и в промышленности называется керамической пеной.
Керамический пенофильтр обладает устойчивостью к химической коррозии со стороны расплавленного алюминиевого сплава в типичных условиях эксплуатации.
Керамический пенофильтр для расплавленного алюминия отличается небольшим весом и, предпочтительно, имеет плотность около 0,25–0,40 г/см³.
Основная пористость фильтра определяется макроскопической структурой пены, поскольку фильтр формируется в виде экзоскелета из полиуретанового прекурсора, в результате чего путем нанесения суспензии, а затем сушки и обжига получается пена с повторяющимся рисунком. Размер первичных пор пены и конечного фильтра предпочтительно составляет от не менее 3 PPI до не более 100 PPI, а ещё более предпочтительно — от не менее 20 PPI до не более 70 PPI. При стандартной промышленной эксплуатации фильтр размером 58,4 × 58,4 × 5,1 см (23 × 23 × 2 дюйма) должен обеспечивать переработку 100 тонн металла за один цикл литья.