Использование современного керамического фильтра в гранулированном материале из оксида алюминия должно показаться очевидным решением для любого специалиста в области огнеупорных материалов, применяемых для удержания расплавленного алюминия и его сплавов.
Оксид алюминия относительно химически инертен в расплавленном алюминии и его распространенных сплавах, включая сплавы, содержащие магний.
Современный керамический фильтр также широко применяется в качестве гранулированного материала в огнеупорных материалах, используемых в печах — как для плавки, так и для содержания расплавленных алюминиевых сплавов.
Кроме того, до появления одноразовых сменных керамические пенофильтры для расплавленного алюминия, использовались фильтры с ламеллярным наполнителем из оксида алюминия. Фильтры с наполнителем представляют собой большие нагреваемые сосуды, содержащие несвязанные зерна ламеллярного оксида алюминия, которые используются для многократных отливок в течение нескольких дней или даже недель. Длительное нахождение расплавленного металла в контакте со несвязанными агрегатными материалами, такими как керамические пенофильтры с наполнителями и огнеупорными материалами, требует использования химически инертного гранулированного материала, такого как оксид алюминия.
Однако оксид алюминия обладает относительно высоким коэффициентом линейного теплового расширения (8,0 × 10⁻⁶ / °C), а монолитные формы оксида алюминия, такие как керамические пенофильтры, обладают низкой термостойкостью из-за высоких термических напряжений, возникающих в результате сочетания температурных градиентов, обусловленных неравномерным нагревом, и высокого коэффициента теплового расширения.
В процессе предварительного нагрева и первоначального контакта с расплавленным металлом фильтрующий материал из сетчатой керамической пены может растрескаться или разломаться, в результате чего он попадает в слиток или заготовку, где становится включением.
Кроме того, когда пенокерамический фильтр на основе оксида алюминия удерживается в фильтрующей чаше во время предварительного нагрева и эксплуатации, вследствие высокого коэффициента теплового расширения фильтра могут возникать высокие поперечные сжимающие напряжения, что приводит к разрушению фильтра под действием сжимающих сил.
