Исследование механической и термомеханической прочности керамических пенистых фильтров (CFF)

В процессе производства алюминия расплавленный металл содержит различное количество примесей, таких как неметаллические включения, и их удаление необходимо для получения продукции высокого качества. Это можно обеспечить фильтрацией с использованием керамических пенистых фильтров (CFF). Однако CFF являются сильно хрупкими материалами, испытывающими значительные механические и термомеханические напряжения при транспортировке и эксплуатации, что может приводить к разрушению материала фильтра. В настоящем исследовании измеряли прочность на сжатие пяти различных CFF на основе Al2O3 при комнатной температуре и при повышенной температуре (сжатие при 730 °C), а также при погружении в расплавленный алюминий с различным составом расплава (чистый алюминий и алюминиево‑магниевый сплав). Прочность на сжатие при комнатной температуре составляла от 1,19 до 2,09 МПа в зависимости от типа фильтра. Для CFF, сжатых при повышенной температуре, установлено снижение прочности на сжатие в диапазоне 9,2–58,6% в зависимости от типа фильтра и длительности нагрева, за исключением трёх комбинаций фильтр/длительность. Сжатие образцов CFF, погружённых в расплавленный алюминий, привело к дальнейшему снижению прочности на сжатие в диапазоне 42,6–69,4% в зависимости от типа фильтра и длительности воздействия. При времени экспозиции всего 5 минут разницы в прочности на сжатие между двумя алюминиевыми расплавами не наблюдалось.