Erimiş alüminyum ve alaşımlarını tutmak için kullanılan refrakter malzemelere aşina olanlar için, seramik köpük filtre malzemesinde alümina parçacıklarının kullanılması oldukça mantıklı bir seçim gibi görünmektedir.
Alümina, erimiş alüminyumda ve magnezyum alaşımları da dahil olmak üzere yaygın alaşımlarında kimyasal olarak nispeten inerttir. Ayrıca, fırınlarda alüminyum alaşımlarının eritilmesi ve erimiş halde tutulması için ateş dayanıklı malzemelerde partikül maddesi olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Buna ek olarak, tek kullanımlık seramik köpük filtrenin geliştirilmesinden önce, plaka şeklindeki bir alümina yataklı filtre, erimiş alüminyumu süzmek.
Şu yatak filtresi bağlanmamış pul şeklinde alümina parçacıkları içeren büyük bir ısıtma kabıdır ve günlerce, hatta haftalarca tekrarlanan döküm işlemleri için kullanılabilir. Yatak filtrelerinde ve refrakterlerde olduğu gibi, erimiş metalin bağlanmamış agrega ile uzun süre temas etmesi, alümina gibi kimyasal olarak inert parçacıklı malzemelerin kullanılmasını gerektirir.
Bununla birlikte, alümina yüksek bir doğrusal termal genleşme katsayısına (8,0×10⁻⁶/°C) sahiptir ve bu bileşimin oluşturduğu yüksek termal gerilme nedeniyle, seramik köpük filtreler gibi alümina ürünlerinin genel şekli, termal şoka karşı zayıf bir dirence sahiptir. Düzensiz ısınma ve yüksek termal genleşme katsayısı, termal gradyan değişikliklerine yol açar. Ön ısıtma ve erimiş metalle ilk temas sırasında, seramik köpük filtre malzemesi termal olarak çatlayabilir veya soyulabilir ve filtre malzemesinin kütük veya kütük içine kalıntı olarak salınmasına neden olabilir. Ayrıca, köpüklü alümina filtresi ön ısıtma ve kullanım sırasında filtre haznesinde sıkıştığında, filtrenin yüksek termal genleşme oranı nedeniyle yüksek yanal sıkıştırma gerilimi oluşabilir ve bu da filtrenin sıkıştırma hasarına yol açabilir.
Alüminyum ortofosfat (Al(H₂PO₄)₃), metal endüstrisinde refrakter bağlayıcı olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Nispeten düşük bir sıcaklıkta kurutulduğunda iyi bir ham mukavemete ve düşük bir ham büzülmeye sahiptir; ayrıca sonraki pişirme işlemi sırasında da iyi bir mukavemet gösterir. Alüminyum ortofosfat nispeten ucuzdur, yaygın olarak temin edilebilir ve nihai alüminyum fosfat (AlPO₄) bağını elde etmek için nispeten düşük bir pişirme sıcaklığı (1100 °C) gerektirir. Bu nedenlerle ve alüminyum ortofosfatın nispeten düşük maliyeti nedeniyle, bu malzeme erimiş alüminyumun süzülmesi için seramik köpük filtrelerin yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, piyasada bulunan birçok alüminyum alaşımında, oluşan alüminyum fosfat bağı magnezyum ile kolayca reaksiyona girer.
AdTech şunları sunar: alümina seramik köpük filtre alüminyum eritiği için. Bu filtre, mevcut tekniklere kıyasla yüksek termal şok direnci, yüksek korozyon direnci, yeterli mukavemet, ekonomik üretim, çevre dostu olması ve düşük yoğunluk özelliklerine sahiptir. Seramik köpük filtrelerin üretim çamuru, alümina, silika, kalsiyum bileşiği, bor bileşiği ve diğer bileşenleri içerir. Açık hücreli köpük, taşıyıcıyı buharlaştırmak ve sinterlemek amacıyla bu hamurla emprenye edilir.
Alümina Seramik Köpük Filtre Malzemesinin Avantajları
- Yüksek termal şok direnci – ön ısıtma sırasında veya erimiş metalle temas halinde, malzeme çatlamamalı veya soyulmamalıdır. Seramik köpük malzeme, filtre haznesi, yanal sıkıştırma gerilimini en aza indirmek için düşük bir termal genleşme oranına sahip olmalıdır.
- Korozyon direnci: Alümina seramik köpük filtre malzemesi, öngörülen uygulama aralığında (süre, sıcaklık, alaşım içeriği) önemli ölçüde reaksiyona girmemeli ve erimiş alüminyum ile yaygın alaşımlarının ıslanabilirliğini korumalıdır.
- Yeterli eğilme ve basınç dayanımı.
- Üretim ekonomisi.
- Düşük yoğunluklu ve hafif, kullanımı kolay.