فیلتر فوم سرامیکی لانه زنبوری
فیلتر سرامیکی فوم مخصوص
فیلتر فوم سرامیکی یک محصول سرامیکی فوم شکل است که در دوغاب سرامیکی ساخته شده از سنگدانه های مقاوم در برابر آتش، مواد کمکی تف جوشی، بایندر و سایر میکرو پودرها و آب غوطه ور می شود و پس از اکسترود کردن دوغاب اضافی، مواد سرامیکی باقیمانده به دور فیبر فوم پیچیده می شود. در دمای بالا خشک و تف جوشی می شود.حامل فیلتر سرامیکی فوم به طور کلی فوم پلی اورتان است.
فیلتر فوم سرامیکی
سرامیک های فوم ساختار منفذی مشابهی با پلاستیک های فوم دارند.نرخ سلول باز آن به 85٪ - 90٪ می رسد.اولین فیلتر سرامیکی فوم، فیلتر سرامیکی فوم برای آلیاژ آلومینیوم بود که با موفقیت توسط RRMollard و N.Davison در شرکت آلومینیوم تلفیقی ایالات متحده در سال 1978 ساخته شد. Selee/Al نامیده می شود.پس از آن، ژاپن، بریتانیا، آلمان، سوئیس و سایر کشورهای توسعه یافته نیز فیلترهای سرامیکی فوم را برای ریخته گری آلیاژهای مختلف توسعه دادند.
اولین فیلتر سرامیکی فوم مورد استفاده برای فیلتراسیون آلیاژ آلومینیوم توسط دانشگاه فناوری هاربین در چین در سال 1982 ساخته شد.بعداً در اواسط دهه 1980، فیلترهای سرامیکی فوم (نوع cff-i) برای فیلترهای فلزات آهنی توسعه یافتند.
Dongfeng Automobile اولین شرکتی بود که ریخته گری مهمی را تولید کرد که باید صفحه نمایش هسته شنی ساخته شده از ماسه رزین و جعبه داغ باشد.با این حال، آنها معایب چشمی بزرگ و مقاومت در برابر دمای بالا را دارند.
در دهه 1980، صفحه زینتر شده با بوکسیت و سوراخ های بزرگ جایگزین آن شد.
در اوایل دهه 1990، صفحه فیلتر بافته شده با الیاف نسوز مورد استفاده قرار گرفت.برای حل مشکل شکستن آسان توسط آهن مذاب، یک صفحه نسوز در زیر صفحه بافته شده اضافه می شود.هزینه آن افزایش می یابد در حالی که فرآیند بسیار دست و پا گیر است.
در نهایت Dongfeng Automobile فیلتر سرامیکی فوم را آزمایش و استفاده کرد که بیش از 30 سال از آن استفاده می شود.این نه تنها نرخ رد ورود سرباره، سوراخ ماسه و سوراخ هوا را نزدیک به 70٪ کاهش داد، بلکه سیستم دروازه را ساده کرد، بازده فرآیند را 10٪ افزایش داد و هزینه را 6٪ کاهش داد.مزایای شرکتی و اجتماعی به طور قابل توجهی بهبود یافته است.
با توجه به دماهای مختلف ریخته گری آلیاژهای ریخته گری، فیلترهای فوم سرامیکی با مقاومت در برابر آتش برای ریخته گری باید انتخاب شود.در دهه های اخیر، فیلترهای فوم سرامیکی از مواد مختلف در داخل و خارج از کشور با توجه به عملکرد آلیاژهای مختلف ساخته شده است.
فلز مایع مربوط به چندین سرامیک فوم
| مواد فیلتر سرامیکی فوم | نوع مایع فلزی مناسب برای فیلتراسیون | ویژگی های کاربردی |
| کاربید سیلیکون | آلیاژ مس، چدن داکتیل، آهن خاکستری، چدن داکتیل | ① بهبود کیفیت ریخته گری های چدن گره ای، چدن خاکستری و چدن داکتیل；کاهش درجه تلاطم آهن مذاب در رانر مفید است و دارای مقاومت شوک حرارتی عالی و استحکام دمای بالا است.که می تواند در برابر محیط شدید در فرآیند چدن مقاومت کند.② محلول تصفیه کننده آهن؛③ بهبود کیفیت ریخته گری آهن؛④ کاهش تعداد اکسیدها در چدن.⑤ زمان پر شدن پایدار؛ |
| آلومینا | آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم | ① بهبود کیفیت آلیاژ آلومینیوم و سایر ریخته گری آلیاژهای غیر آهنی؛② بهبود ساختار متالوگرافی؛③ بهبود خواص مکانیکی؛④عمل یکسو کننده؛ |
| زیرکونیا | فولاد کربن، فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ | ① برای تصفیه فولاد کربن، فولاد آلیاژی و راه حل های فولاد ضد زنگ استفاده می شود.می تواند الزامات فنی خاصی را تحمل کند.می تواند مواد را با گنجاندن سرباره و مدل خورده فیلتر کند.می تواند آشفتگی را کاهش دهد، در نتیجه ورود سرباره اکسیداسیون مجدد را کاهش می دهد.② تصفیه محلول ریخته گری فولاد؛③ بهبود بازده ریخته گری های فولادی ④ کاهش اجزاء در ریخته گری های فولادی ⑤ کاهش عیوب داخلی اکسیداسیون ⑥ کاهش عیوب زیرسطحی پس از ماشین کاری. |
| اکسید منیزیم | آلیاژ منیزیم | ① آلیاژهای منیزیم فعال تر از سایر فلزات غیر آهنی هستند.انرژی آزاد تشکیل اکسید منیزیم بسیار کم است.مایع مذاب آلیاژ منیزیم در دمای بالا می تواند به راحتی با اجزای اصلی فیلتر سرامیکی واکنش دهد تا فیلتر به سرعت حل شود.② تصفیه محلول آلیاژ منیزیم ③ بهبود کیفیت داخلی آلیاژ منیزیم； |
امروزه استفاده از فیلتر فوم سرامیکی در زمینه فیلتراسیون آلیاژ ریخته گری مایع پیشرفت زیادی داشته است که به متالورژی نیز گسترش یافته است.
به عنوان مثال، شرکت سرامیک Hi-Tech در ایالات متحده از فیلتر سرامیکی فوم نیمه تثبیت شده با خلوص بالا برای فیلتر کردن شمش های فولادی بزرگ سوپرآلیاژی با وزن تا 22 تن استفاده کرد.مدت زمان ریختن تا 60 دقیقه است.
Nippon Steel ژاپن با قرار دادن فیلترهای سرامیکی فوم نیمه پایدار با خلوص بالا بر روی دیوار جداکننده تاندیش ریخته‌گری پیوسته با ظرفیت 15 تن، درجه خالص‌سازی روکش‌های فولادی مقاوم در برابر خوردگی خود را تا حدود 16% بهبود بخشیده است.توزیع اجزاء کوچکتر از 6μm نیز بهبود یافته است.
در چین، فیلترهای سرامیکی فوم نیز به تدریج به طور گسترده در ریخته گری آلیاژهای مایع استفاده می شود.با پیشرفت بیشتر فناوری ریخته گری مدرن، الزامات کیفیت ریخته گری بیشتر و بالاتر خواهد شد.عملکرد فیلتر سرامیکی فوم در فرآیند تولید، که دارای چشم اندازهای توسعه گسترده و سایر امکانات است، بیشتر توسعه یافته و شکسته خواهد شد.
| مورد | کوردیریت | مولایت کوردیریت | مولایت | مولایت کوراندوم | زیرکونیوم مولایت |
| درصد آلومینیوم | 35-37 | 40-50 | 50-60 | 68-73 | 68-73 |
| نوع سوراخ | سوراخ مربع سوراخ دایره ای | سوراخ مربع سوراخ دایره ای | سوراخ مربع سوراخ دایره ای | سوراخ مربع سوراخ دایره ای | سوراخ مربع سوراخ دایره ای |
| تعداد سوراخ ها CPSI | 60-400 | 60-400 | 60-400 | 60-400 | 60-400 |
| میکرو منافذ میکرومتر | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 |
| ضریب انبساط حرارتی 10-6/K | ≤1.8 | ≤3 | ≤5 | ≤5.5 | ≤5 |
| دمای نرم شدن ℃ | 1380 | 1500 | 1550 | 1700 | 1700 |
| مقاومت فشاری در دمای معمولی MPa | ≥12 | ≥15 | ≥15 | ≥15 | ≥15 |
| کاربرد | ریخته گری آلیاژ آلومینیوم | چدن داکتیل و چدن خاکستری | ریخته گری فولاد ضد زنگ | ||
فیلتر سرامیکی لانه زنبوری مولایت
فیلتر سرامیکی لانه زنبوری مولایت به طور گسترده ای برای فیلتر کردن فلز مذاب در صنایع متالورژی و ریخته گری استفاده می شود.از مواد سرامیکی مولایت یا کوردیریت استفاده می کند.توری مستقیم با کیفیت بالا و چگالی بالا باعث می شود محصول دارای ویژگی های مقاومت در برابر شوک حرارتی بالا و مقاومت در برابر حرارت پخت بالا باشد.علاوه بر این، دارای ظرفیت جذب شیمیایی طبیعی (میل ترکیبی) برای اکسیدها است.دیواره داخلی سوراخ ناخالصی ها (از جمله ذرات کوچکتر از اندازه سوراخ) را در مایع فلزی جذب می کند و در نتیجه اثر فیلتر را بهبود می بخشد.
فرآیند تولید اکستروژن پیشرفته باعث می شود فیلتر سرامیکی دارای طراحی منحصر به فرد مربع و مثلثی باشد.سطح تماس با سرامیک ها را افزایش می دهد و توانایی فیلتر را برای جذب و جذب ناخالصی های کوچک بهبود می بخشد.در مقایسه با فیلتر غیر اکستروژن، مایع فلزی روان جریان دارد.بهبود سرعت ریختن و تداوم و همچنین خواص مکانیکی ریخته گری مهم است.همچنین کاهش نرخ ضایعات ریخته گری و افزایش طول عمر مفید است.
فیلتر محلول فوم سرامیکی فلزی
فیلتر فوم سرامیکی نوعی محصول خاص سرامیکی است.دارای ساختار متخلخل مانند فوم است.این دارای مزایای بسیاری مانند خواص شیمیایی پایدار، استحکام بالا، مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر شوک حرارتی خوب، سطح ویژه بزرگ و غیره است. فیلتر سرامیکی فوم به طور گسترده ای در متالورژی، ریخته گری، حفاظت از محیط زیست و سایر زمینه ها استفاده می شود.
