مرشح خزفي مسامي

12 مارس مرشح خزفي مسامي

مرشح خزفي مسامي (CFF) تُستخدم تجاريًّا في صناعة الصب منذ أكثر من أربعة عقود لإنتاج قطع مصبوبة من الألومنيوم ذات جودة عالية لاستخدامها في تطبيقات مثل صناعة الطيران.

في السنوات الأخيرة، ازدادت أهمية المرشحات الخزفية المسامية في عملية التنقية الفيزيائية للمعادن، وذلك في الصناعات الحديدية وغير الحديدية.
تستهلك صناعة المعادن غير الحديدية أكبر كمية من مواد الترشيح هذه، ولا سيما صناعة صب الألومنيوم.
في عام 1992، أفاد أوبري ودور بأن ثمانية ملايين طن متري من الألومنيوم تم ترشيحها باستخدام تقنية CFF، وهذا يعني أن حوالي 50 في المائة من إجمالي الألومنيوم المنتج في العالم في ذلك العام تم تنقيته باستخدام وسيلة الترشيح هذه.

تُستخدم السيراميك المسامي حالياً على نطاق واسع كمواد لترشيح السوائل في التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة عالية.
من المقبول على نطاق واسع أن الألياف الكربونية الدقيقة (CFFs)، استنادًا إلى خصائصها الهيكلية، قادرة على إزالة الشوائب الخارجية والداخلية من المواد المنصهرة، علاوة على أنها تتميز بمقاومة تدفق منخفضة وكفاءة ترشيح عالية للجسيمات التي يزيد حجمها عن 10-20 ميكرون.

يُحدث هيكل المرشح الخزفي المسامي تأثيرًا فريدًا, ، مسار متعرج لتدفق السائل، يعمل على احتجاز الشوائب ويسمح للمعدن النظيف الذي يتدفق بسلاسة بالخروج إلى تجويف القالب. تُعتبر مرشحات CFF عمومًا أفضل المرشحات المستخدمة في عمليات الصب. وتتمثل مزاياها الرئيسية في: كفاءة الترشيح العالية، والحد من الاضطرابات، والقدرة على مقاومة الحرارة، ومقاومة التآكل، وذلك لتلبية متطلبات تطبيقات الصب الأكثر صعوبة.

تعد النفاذية معلمة مهمة لتوصيف CFF، حيث إنه من الضروري توقع معدل التدفق الذي يمكن الحصول عليه في ظل انخفاض معين في الضغط، أو التمكن من توقع انخفاض الضغط اللازم لتحقيق معدل تدفق محدد. ويمكن التعبير عن العلاقة بين هذه الكميات كدالة لتدفق المائع وخصائص الوسط، ويتم الحصول عليها من خلال مطابقة البيانات التجريبية مع معادلات النفاذية.

مرشح خزفي مسامي تتميز هذه المواد بمجموعة من الخصائص الجذابة مثل المسامية العالية، والاستقرار عند درجات الحرارة العالية، وما إلى ذلك؛ ولذلك فقد استُخدمت على نطاق واسع في مجالي صناعة الصلب المصبوب والحديد المصبوب.

يستخدم المرشح الخزفي المسامي مواد خام مقاومة للحرارة كمواد مضافة، ويتم دمجه مع مادة ترشيح خزفية مصنوعة عن طريق التلبيد عند درجات حرارة عالية، مثل المواد الرابطة. وتتميز البنية بوجود عدد كبير من المسام التقليدية والقابلة للتحكم.
بالإضافة إلى خصائص مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل، فإنه يتميز أيضًا بتوحيد حجم المسام وارتفاع نفاذية الهواء، مما يجعله قابلاً للاستخدام على نطاق واسع كمرشح في صناعة صب الألومنيوم.

في عملية إنتاج مصبوبات الألومنيوم، تعتمد آلية ترشيح الألومنيوم المنصهر بشكل أساسي على التصادم بالقصور الذاتي والانتشار والاعتراض.
التصادم بالقصور الذاتي: يتم احتجاز جزيئات الشوائب الموجودة في السائل المتدفق عبر المسام الدقيقة لعنصر الترشيح الخزفي المسامي عن طريق التلامس مع جدران المسام الدقيقة نتيجة لقوة القصور الذاتي. ويتناسب تأثير القصور الذاتي مع مربع قطر جزيئات الشوائب، ويتناسب عكسياً مع سرعة التدفق ولزوجة السائل.
الانتشار: تخرج جزيئات الشوائب عن خط التدفق بسبب الحركة البراونية وتلامس جدار القناة ذات المسام الدقيقة، وبذلك يتم احتجازها. ويتناسب الاحتجاز بالانتشار عكسياً مع معدل التدفق ولزوجة السائل.
الاحتفاظ: يتم احتجاز جزيئات الشوائب لأن المسام أكبر من المسام الدقيقة، وهو ما يندرج ضمن عملية الترشيح السطحي. ولا يرتبط الاحتجاز إلا بحجم جزيئات الشوائب، ولا علاقة له بمعدل التدفق ولا بلزوجة السائل.

مقالات ذات صلة:

مورد مرشحات الرغوة الخزفية مرشح خزفي مسامي من الكوردييريت مرشح رغوي خزفي مرشحات الرغوة الخزفية من «ألوميان» مصنع المرشحات الخزفية المسامية مرشح خزفي صيني لمصانع الصب مرشح رغوي من السيليكون الخزفي المسامي روس ألومنيوم مرشح خزفي عالي المتانة مرشح مسبك سبائك الألومنيوم مرشح مسامي من الألومينا استخدم مرشحًا خزفيًّا مساميًّا مرشح رغوي خزفي للمسابك مرشحات رغوية من السيراميك وسبائك الألومنيوم المستخدمة في عمليات الصب