Filtro de espuma cerámica para la filtración de metales

12 de marzo Filtro de espuma cerámica para la filtración de metales

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El filtro de espuma cerámica para la filtración de metales es un producto único en su clase de materiales ligeros formados por una disposición relativamente regular de celdas huecas organizadas en una red tridimensional.
Las cerámicas porosas se dividen en dos subclases: las de celdas abiertas y las de celdas cerradas.
La cerámica de célula cerrada puede utilizarse como una red de pompas de jabón. La cerámica porosa tiene amplias aplicaciones en soportes para catalizadores, colectores de gases calientes, filtros de metal fundido, sensores químicos y membranas de separación.
Espuma cerámica con matriz de Al₂O₃ es un tipo de cerámica porosa representativa, que presenta una elevada resistencia al ataque del aluminio fundido y se utiliza para filtrar el aluminio fundido.
Los tres procesos principales para la fabricación de espuma cerámica son la técnica de réplica, el método de la plantilla sacrificial y la técnica de espumado directo.
El método de preparación más habitual para los filtros de espuma cerámica destinados a la filtración de metales es el método de la esponja polimérica, que consiste en la impregnación de esponjas de poliuretano con suspensiones que contienen partículas cerámicas y aglutinantes adecuados, seguida de pirólisis y sinterización a una temperatura específica.

Desde componentes clave en las industrias aeronáutica y del automóvil hasta aplicaciones domésticas, las piezas de aluminio fundido están presentes en 90% de los productos y equipos fabricados.
Sin embargo, en realidad, el aluminio fundido que se utiliza para fabricar piezas de fundición suele contener impurezas e inclusiones que son perjudiciales para el producto metálico fundido final.
En la actualidad, la tecnología de filtración que utiliza filtros de espuma cerámica Se ha considerado un método eficaz para reducir las inclusiones en el metal fundido durante la fundición de piezas metálicas.

El método de fabricación del filtro de espuma cerámica para la filtración de metales consiste en sumergir espuma de poliuretano en una pasta cerámica, secarla, hornearla y, finalmente, cocerla en un horno hasta obtener la espuma.
Antes del proceso de vertido, se sometió el filtro a pruebas experimentales para medir sus dimensiones, su peso, su resistencia a la compresión en frío y su permeabilidad.
Tras el vertido, el filtro se corta en varias partes para medir su macroestructura y microestructura y para garantizar que las partículas de impurezas quedan retenidas por el filtro.
Las características de choque térmico se obtienen vertiendo aluminio líquido cuando el filtro se encuentra colocado en el sistema de colada, con el fin de garantizar que el filtro pueda soportar la temperatura de la aleación de aluminio.
Se llevaron a cabo nuevos experimentos para estudiar y determinar la eficacia del filtro de espuma cerámica fabricado en la calidad de las piezas fundidas.

Un método eficaz para eliminar las inclusiones del metal fundido durante el proceso.

El filtro de espuma cerámica para la filtración de metales presenta una buena resistencia mecánica y tenacidad a la fractura. El contenido de lechada de humpa se modifica alterando la esponja polimérica, y el espesor del recubrimiento cerámico se aumenta mediante el método de recubrimiento múltiple para mejorar las propiedades mecánicas de los filtros de espuma cerámica. El moldeo por deslizamiento centrífugo permite evitar los poros y las grietas producidos por la pirólisis de la esponja orgánica, favorecer la mejor acumulación de partículas cerámicas y minimizar el tamaño de los defectos de los pilares celulares. Por lo tanto, el producto final presenta varillas celulares densas y buenas propiedades mecánicas. Además, la distribución radial de las partículas de Al, O y ZrO puede generar tensiones residuales, lo que contribuye a mejorar aún más las propiedades mecánicas de la cerámica de espuma.