Menü Kapat

Erimiş Metal Filtresi

Erimiş Metal Filtresi

Gözenekli seramik filtreler, üç boyutlu olarak birbirine bağlı açık gözenekli (seramik köpük) ağ benzeri bir gözenek yapısına sahiptir; bu yapıda seramik, tercihen erimiş metal için filtre malzemesi olarak kullanılır.

Şu gözenekli seramik filtre Temel malzeme olarak hücresiz örgülü esnek poliüretan köpüğün üzerine seramik bulamacı kaplanarak ve ardından sinterleme yoluyla poliüretan köpüğü ortadan kaldırmak üzere karbonize edilerek hazırlanır. Metal tabaka, gözenekli seramik gövdenin iskelet örgüsünün tüm yüzeyini kaplayacak şekilde gözenekli seramik gövdeye uygulanır. Gözenekli seramik gövde, üç boyutlu olarak birbirine bağlı açık gözeneklere sahiptir ve bu gözenek yapısı, ağsı poliüretan köpüğün gözenek yapısıyla büyük ölçüde aynıdır. Sürekli boşluk, poliüretan köpük alt tabakasına karşılık gelen iskeletin içinde köpüklenir. Açıklıklar, eritme işlemi için metal kanalı oluşturur.

Yukarıda bahsedilen gözenekli seramik gövdeden esas olarak oluşan bir gözenekli seramik yapının erimiş metal filtresi olarak kullanılması durumunda, gözenekli seramik gövdenin görünen özgül ağırlığının 0,3 ile 0,6 arasında olması arzu edilir; bu da yüksek mekanik özelliklere ve mekanik mukavemete sahip bir gözenekli seramik yapı ile sonuçlanır. Termal mukavemet, yüksek sıcaklıklarda erimiş metal filtresi olarak kullanılmaya dayanacak kadar yüksek kalitede elde edilebilir. Esas olarak gözenekli seramik gövdeden oluşan bir gözenekli seramik yapı için, metal tabakasının oluşturulmasından sonra üç boyutlu olarak birbirine bağlı açıklıkların ortalama çapının 0,3 ila 5 mm olması ve bunların hiçbirinde önemli bir tıkanma görülmeyecek şekilde oluşturulmuş olması da arzu edilir. Ayrıca, gözenekli seramik yapının gözenekliliğinin 75% ile 95% arasında tanımlanmasıyla, yüksek bir oran ve yeterli mukavemet elde edilebilir.

Gözenekli seramik yapı, tercihen esas olarak silikon dioksit, alüminyum oksit ve magnezyum oksitten oluşan, 1300 °C’den yüksek bir sıcaklıkta sinterlenmiş ve yumuşama noktası 1250 °C’den yüksek olan malzemeleri içerir. Seramikten yapılmış gözenekli seramik yapı, içinden süzülecek erimiş metalin sıcaklığına yakın bir sıcaklığa önceden ısıtıldığında, termal şoka yeterince dayanabilir ve süzme işlemi sırasında meydana gelen termal şoka karşı direnç gösterebilir.

Erimiş Metal Filtresi

Gözenekli seramik yapıda, akışkanın geçebileceği gözeneklerin duvar yüzeyinde, seramik köpük gibi gözenekli bir seramik gövde, bir metal tabaka ile birlikte oluşturulur; böylece akışkan, metal tabakayla temas halindeyken bu tabakanın içinden akar. Bu durumda, metal tabakasını oluşturan metal türü özellikle sınırlı değildir ve kullanım amacına göre uygun şekilde seçilebilir. Süzülecek erimiş metalin alüminyum, bakır veya demir olması durumunda, kaplama metal tabakası tercihen platin, altın, gümüş, bakır, kalay, pirinç, bronz ve nikel arasından seçilir. Süzülecek erimiş metale göre bu metallerin kullanılmasıyla, içlerinde bulunan çözünür metal safsızlıklarının sızmasını en aza indirmek mümkündür; bu da süzülmüş erimiş metalin kalitesinde bir düşüşe yol açar. Erimiş metalin birbirine bağlı açıklıklardan geçmesi sürecinde, çözünür safsızlıklar ve karışmış katı safsızlıklar süzülerek ayrılır.

Akışkanın geçebileceği gözenekli seramik yapının gözeneklerinin tüm duvar yüzeyini kaplayacak şekilde metal tabakası biriktirildiğinden, erimiş metal filtrenin gözeneklerinden geçtiğinde erimiş metale karşı akış direnci azalır. Bu nedenle, erimiş metalin filtrenin girişine verilmesinden filtrasyonun başlamasına kadar geçen süre önemli ölçüde kısaltılabilir ve başlangıç basınç yüksekliği düşürülse bile filtrasyon yeterince başlatılabilir. Ayrıca, ıslanabilirliğin iyileştirilmesi sayesinde, filtrenin içindeki erimiş metalin yerel akışı ortadan kaldırılır.