Керамический фильтр из пенокерамики с открытыми порами, используемый на алюминиевых литейных заводах, был разработан в начале 1970-х годов, а в 1974 году эта технология впервые нашла коммерческое применение при производстве прокатных слитков для изготовления листов. Керамические пенокерамические фильтры представляют собой цельные одноразовые фильтры, предназначенные для однократного литья. Размер пор фильтра варьируется от 4 до 28 отверстий на сантиметр (от 10 до 70 отверстий на линейный дюйм), а соответствующий размер пор составляет примерно от 0,036 до 0,26 см. Керамические пенофильтры обычно изготавливаются в форме квадратов размером от 22,86 см × 22,86 см × 5,08 см (9 дюймов × 9 дюймов × 2 дюйма) до 66,04 см × 66,04 см × 5,08 см (26 дюймов × 26 дюймов × 2 дюйма). Края имеют скос и предназначены для установки в огнеупорную фильтрующую чашу.
На скошенном крае закреплена прокладка из волокнистой бумаги, которая создает поперечную сжимающую нагрузку, обеспечивающую фиксацию фильтра в корпусе фильтра и предотвращающую прохождение жидкости мимо металлической части по краю фильтра. Толщина волокнистого подложного материала обычно составляет от 0,317 см до 0,476 см (от 1/8 до 3/16 дюйма) и, как правило, он состоит из силикатных волокон.
В 1980-х годах технология производства пенокерамических фильтров для литейного производства быстро и широко завоевала рынок и стала применяться для изготовления широкого спектра высококачественной алюминиевой продукции, включая жесткие упаковочные материалы, литографические печатные формы, а также изделия для аэрокосмической отрасли, такие как пластины, листы, поковки и экструдированные профили.
Для тех, кто знаком с огнеупорными материалами, используемыми для удержания расплавленного алюминия и его сплавов, применение частиц оксида алюминия в фильтры из керамической пены Кажется, это очевидный выбор. Оксид алюминия относительно химически инертен в расплавленном алюминии и является распространенным компонентом сплавов, в том числе содержащих магний. Он также широко используется в качестве наполнителя в огнеупорных материалах, применяемых в печах для плавки и поддержания расплава алюминиевых сплавов.
Однако оксид алюминия обладает высоким коэффициентом линейного теплового расширения (8,0×10⁻⁶/°C), а монолитные изделия из оксида алюминия, такие как керамические пенофильтры, имеют низкую термоударную стойкость из-за высоких термических напряжений, возникающих в результате сочетания темперационного градиента, обусловленного неравномерным нагревом, и высокого коэффициента теплового расширения. Во время предварительного нагрева и первоначального контакта с расплавленным металлом материал керамического пенофильтра может подвергаться растрескиванию или отслоению под воздействием термического шока, что приводит к попаданию частиц фильтрующего материала в слиток или заготовку, где они становятся включениями. Кроме того, когда фильтр из вспененного оксида алюминия закреплен в фильтрующей чашке во время предварительного нагрева и эксплуатации, высокая скорость теплового расширения фильтра создает значительное поперечное сжимающее напряжение, что приводит к разрушению фильтра под действием сжимающих сил.