过滤器所具有的独特的三维连通曲孔网状骨架结构使其具有高达8090的开口孔隙率,并具有以下三种过滤净化机制其一是机械拦截;其二是整流浮渣,即过滤片的整流作用使过滤片前的横浇道处于充满状态,使过滤后的铁水呈平稳的层流状态,铁水的氧化和冲刷反应减弱,从而使夹杂物易于上浮和捕获,使过滤片后的二次夹杂物数量减少;其三是深层吸附,即进入过滤片内部的细小夹杂物由于与流径复杂的陶瓷网络充分接触而被吸附于骨架上或被滞留于网络死角中。它通过这三种过滤净化机制,可高效地滤除金属液中的大块夹杂物和很大部分小至数十微米的微小悬浮夹杂物(哈尔滨工业大学对铝青铜的试验表明:泡沫陶瓷过滤器的过滤效率高达95,而双层纤维过滤网仅为67%),从而显著降低铸件废品率和焊补率。此外,还能简化浇注系统,改善金相组织,从而提高铸件工艺出品率和生产率,改善铸件内部质量、工作性能以及机加工性能。因此,泡沫陶瓷过滤器具有很好的应用前景。
液态铸造合金用泡沫陶瓷过滤器应具备下列性能:11具有足够的常温和高温机械强度,使其能承受运输过程中的振动、挤压和使用过程中高温金属液的冲击。
ff表1国内外典型泡沫陶瓷过滤器的主要技术性能对比
国别及公司
美国Co
solidatedAlumi
um
公司
美国HiTech陶瓷公司
日本Bridgesto
e株式会社
日本品川白炼瓦
公司日本石桥政勇
英国Foseco公司中国哈尔滨理工大学中国湖北机电研究设计院
型号
种类
化学组成Wt
SeleeAl
AlPO4粘结刚玉
莫来石
Al2O3AlPO43Al2O32SiO2
刚玉
99Al2O3
SeleeFe
部分稳定化氧化锆
氧化锆增韧莫来石
氧化锆增韧刚玉粘结SiC莫来石刚玉
氧化锆增韧刚玉部分稳定化氧化锆
堇青石
堇青石-刚玉
碳化硅氧化铝碳化硅氮化硅碳化硅
Sivex
SedexStelexCFF铁CFF钢MF,AF,ZMF,ZAF
氧化锆增韧刚玉高铝矾土
氧化锆增韧刚玉
高铝矾土,刚玉,氧化锆
97ZrO2,3MgO
75A2O3,17ZrO2,8SiO265PSZ,35Al2O3
SiC65Al2O3,35SiO298Al2O3,2SiO279Al2O3,21ZrO297ZrO2,3MgO2MgO2Al2O35SiO2
SiCAl2O3SiCSi3N4SiC
ZTAAl2O3,SiO260Al2O3,11ZrO2,08TiO2
孔尺寸ppi
10、20、3015、2515、25
15、25
15、2515、2515、2510、20、3010、20、3010、20、3010、20、306、13、206、13、20
6
5、8、1310、20、3010、20、3010、20、30
1515
10、20
体积密度gcm3
066047092064065042
045047051066057069072112035060035060
070506042
06
0407
开口孔隙率
708170817081
778177828085768580908090
8580808085
708580
7585
常温抗压强度
MPa
0852060307040452520r