泡(pao)沫陶(tao)瓷(ci)過(guo)濾(lv)(lv)技(ji)術自20世紀(ji)70年(nian)代發展迅(xun)速(su)，經過(guo)三十多年(nian)的快速(su)發展，出(chu)現了(le)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋯、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋁等(deng)多種產品。從原鋁液到鑄(zhu)鐵、鑄(zhu)銅、鑄(zhu)鋼(gang)等(deng)應用(yong)領域進行過(guo)濾(lv)(lv)，使用(yong)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅泡(pao)沫陶(tao)瓷(ci)過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)和(he)消失模(mo)過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)。目(mu)前國內的碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅泡(pao)沫陶(tao)瓷(ci)過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)主要應用(yong)于汽車零(ling)部件(jian)(jian)、柴油(you)機(ji)零(ling)部件(jian)(jian)、壓縮機(ji)、風電(dian)鑄(zhu)件(jian)(jian)、高檔(dang)機(ji)床鑄(zhu)件(jian)(jian)等(deng)，大(da)大(da)提高了(le)中國鑄(zhu)件(jian)(jian)的質量和(he)競爭力，同時增加了(le)利潤(run)。鑄(zhu)造(zao)企業(ye)。 

一。碳化硅泡沫陶瓷過濾器的過濾機理

（1）整改。湍流液(ye)態(tai)金屬通過(guo)過(guo)濾器后(hou)將成為穩(wen)定(ding)的層流狀(zhuang)態(tai)，避免液(ye)態(tai)金屬包裹氣體，減(jian)少液(ye)態(tai)金屬對空腔的侵蝕，充(chong)分發(fa)揮(hui)澆注(zhu)系統的擋渣功能，避免二次氧化渣的產生。

（2）機(ji)械篩(shai)選(xuan)(xuan)。熔(rong)融金屬中含有大量(liang)的氧化物(wu)夾雜、熔(rong)渣等大雜質(zhi)。通過選(xuan)(xuan)擇合適(shi)的碳化硅(gui)泡沫陶瓷過濾器可以篩(shai)選(xuan)(xuan)出大量(liang)的夾雜物(wu)。

（3）蛋糕機(ji)構。碳化(hua)硅泡沫陶瓷過(guo)濾(lv)器(qi)由于(yu)具有(you)三維(wei)結(jie)構，能有(you)效地阻止渣機(ji)械化(hua)。許多大于(yu)過(guo)濾(lv)器(qi)孔(kong)(kong)徑的雜質(zhi)(zhi)被困在(zai)過(guo)濾(lv)器(qi)入(ru)口(kou)。隨著截(jie)留(liu)雜質(zhi)(zhi)數量的增加(jia)，在(zai)過(guo)濾(lv)器(qi)入(ru)口(kou)處形(xing)成由大雜質(zhi)(zhi)組(zu)成的“濾(lv)餅(bing)”。濾(lv)餅(bing)使流體流動更(geng)細，使小于(yu)過(guo)濾(lv)孔(kong)(kong)徑的雜質(zhi)(zhi)部分滯留(liu)在(zai)“濾(lv)餅(bing)”上。

（4）吸(xi)附機理(li)。碳化硅泡沫陶(tao)瓷過濾(lv)器具(ju)有較(jiao)大(da)的(de)比表(biao)面積，有利于吸(xi)附大(da)量(liang)細(xi)小的(de)夾雜物。這種吸(xi)附主要(yao)是分(fen)子引力的(de)物理(li)吸(xi)引。

二。碳化硅泡沫陶瓷過濾器的性能要求

（1）過濾器應具有良(liang)好的環(huan)境溫度(du)強度(du)，在運(yun)輸和運(yun)行過程(cheng)中(zhong)不得(de)起渣。

（2）具有高(gao)溫強度、抗熱震(zhen)性和液(ye)態金屬(shu)的抗侵蝕(shi)性。

（3）化(hua)學穩定(ding)性(xing)好，不與合金溶液反應。

（4）孔徑合(he)適(shi)，合(he)金液滲(shen)透性好(hao)，非金屬夾雜物過濾能力強(qiang)，外觀質量好(hao)：無變形，尺(chi)寸(cun)偏差(cha)小(xiao)，孔徑均(jun)勻(yun)，無堵塞現(xian)象。

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三。碳化硅泡沫陶瓷過濾器應用的經濟效益

（1）使用過濾器(qi)可大大減少夾雜缺(que)陷；

（2）細化晶粒，提高鑄(zhu)件(jian)的(de)力學性能(neng)；

（3）提高鑄件的可加工(gong)性；

（4）提高鑄件的內外質量；

（5）簡化澆(jiao)注系統，提高工藝出品(pin)率。

（6）降低加工津(jin)貼(tie)和維修成本。

四。碳化硅泡沫陶瓷過濾器的使用原理

碳化(hua)硅泡(pao)沫(mo)陶瓷過濾(lv)器(qi)的4種(zhong)配置(zhi)(zhi)該過濾(lv)器(qi)可以(yi)放置(zhi)(zhi)在澆注(zhu)系統(tong)的任何地方，盡可能靠近鑄(zhu)件(jian)，以(yi)盡量減少金屬液的沖刷力。如果在模具(ju)內接種(zhong)或在模具(ju)內球化(hua)，過濾(lv)器(qi)應(ying)(ying)放置(zhi)(zhi)在反應(ying)(ying)室后面，過濾(lv)器(qi)應(ying)(ying)盡可能靠近內流(liu)道。幾種(zhong)常見的放置(zhi)(zhi)方法。

1.種碳化硅(gui)泡沫陶瓷(ci)過濾器的選用

（1）在高溫下，過(guo)濾器能承受液態(tai)金屬侵蝕的(de)時間有(you)限。通常(chang)，每(mei)單位過(guo)濾面積的(de)液態(tai)金屬過(guo)濾量是有(you)限的(de)。灰鑄鐵每(mei)平方厘(li)米的(de)最大過(guo)濾速(su)率約為4千(qian)克，球(qiu)墨鑄鐵每(mei)平方厘(li)米為2千(qian)克，鑄鋼每(mei)平方厘(li)米為1千(qian)克。

（2）根據熔化金屬的純度和(he)鑄(zhu)件的材質，有一(yi)些變化。灰口鑄(zhu)鐵一(yi)般采用20ppi、15ppi或10ppi孔(kong)徑(jing)，鑄(zhu)銅和(he)球墨鑄(zhu)鐵一(yi)般采用10ppi孔(kong)徑(jing)，鑄(zhu)鋼(gang)一(yi)般采用6ppi和(he)10ppi孔(kong)徑(jing)。

（3）過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器越(yue)(yue)厚(hou)(hou)，強度越(yue)(yue)好。過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)深度越(yue)(yue)深，過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)效率(lv)(lv)越(yue)(yue)高(gao)(gao)。但(dan)是，過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器的(de)成本(ben)越(yue)(yue)高(gao)(gao)，使用成本(ben)越(yue)(yue)高(gao)(gao)，金(jin)屬液通過(guo)(guo)率(lv)(lv)越(yue)(yue)低(di)，碳化硅(gui)泡沫陶瓷過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器的(de)厚(hou)(hou)度為(wei)10～40 mm，大鑄(zhu)件一般(ban)為(wei)25～40 mm。

2.澆注系統設計

（1）通過(guo)設置澆(jiao)注(zhu)系統(tong)各部分的橫(heng)截面(mian)(mian)積(ji)之(zhi)比，保證適當的流(liu)量(liang)。澆(jiao)注(zhu)系統(tong)中的最(zui)小橫(heng)截面(mian)(mian)積(ji)稱為(wei)流(liu)量(liang)控制區，因為(wei)該區域(yu)控制液(ye)態金(jin)屬(shu)的流(liu)量(liang)。為(wei)了減(jian)少過(guo)濾(lv)器對液(ye)態金(jin)屬(shu)流(liu)量(liang)的影(ying)響，過(guo)濾(lv)器的流(liu)通面(mian)(mian)積(ji)應比澆(jiao)注(zhu)系統(tong)的流(liu)通面(mian)(mian)積(ji)大得多。

（2）過(guo)濾器(qi)不應是澆(jiao)口(kou)系(xi)統(tong)的(de)(de)流量(liang)控制部分。因此，過(guo)濾器(qi)的(de)(de)推薦面積(ji)至少是鑄(zhu)鐵的(de)(de)2-4倍(bei)和(he)鑄(zhu)鋼的(de)(de)4-6倍(bei)。直澆(jiao)道橫(heng)截(jie)面積(ji)與內澆(jiao)道橫(heng)截(jie)面積(ji)之(zhi)和(he)一般建議為1.0、1.1和(he)1.2。采用敞(chang)開式澆(jiao)注系(xi)統(tong)。

（3）過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)底(di)座設計。為了(le)使過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)安裝方(fang)便可靠，必(bi)須將過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)放置在(zai)(zai)一定的過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)座上（圖3）。應(ying)在(zai)(zai)鑄造模具的支(zhi)撐(cheng)面(mian)上做嵌條(tiao)，以防(fang)砂(sha)洗（粘砂(sha)）。同時(shi)，應(ying)注意上盒砂(sha)模四(si)周應(ying)壓(ya)3-5 mm的邊緣。過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)周圍應(ying)有1-1.5 mm的間隙和集砂(sha)槽，以防(fang)落砂(sha)。同時(shi)，為防(fang)止關閉(bi)箱體時(shi)壓(ya)壞過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)，上表面(mian)應(ying)小于分型(xing)面(mian)0.5-1 mm，大尺寸(cun)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)支(zhi)撐(cheng)面(mian)寬度應(ying)大于10 mm。

五。碳化硅泡沫陶瓷過濾器在金屬熔體中的受力分析

無論過(guo)濾(lv)器放置(zhi)在澆注(zhu)系統的(de)(de)何處，都會(hui)受到液(ye)態(tai)金屬(shu)的(de)(de)流(liu)動(dong)沖擊(ji)和(he)液(ye)態(tai)金屬(shu)的(de)(de)靜壓。

（1）澆口杯內的主要(yao)沖擊(ji)力為液態(tai)金屬。

（2）在澆(jiao)口下端(duan)承受(shou)最大沖擊力和靜(jing)水(shui)壓力。

（3）對轉(zhuan)輪(lun)施加較(jiao)小的(de)沖擊力和較(jiao)大的(de)靜壓(ya)。

（4）內轉輪受到的沖(chong)擊力(li)最小，靜壓(ya)力(li)較大。

六。碳化硅泡沫陶瓷過濾器破碎現象分析

目前，制(zhi)造過濾(lv)器(qi)用耐火骨料(liao)的熔(rong)點(dian)遠高(gao)于液態金屬的熔(rong)點(dian)。但是，由于選擇和設計不當，過濾(lv)器(qi)可(ke)能會損壞。主要有兩(liang)個原因：

（1）由于過濾(lv)器耐火性不足(zu)，在高(gao)溫液(ye)態金屬作(zuo)用(yong)下軟化，強度急劇下降。如果(guo)沖擊力超過其上限，過濾(lv)器將部分(fen)損壞。

（2）過濾(lv)器(qi)抗熱震性(xing)差，在淬(cui)火和(he)加熱過程(cheng)中導致過濾(lv)器(qi)開(kai)裂和(he)破裂。如(ru)果碎屑(xie)進(jin)入鑄(zhu)件(jian)，鑄(zhu)件(jian)可(ke)能會報廢，如(ru)何合理、安(an)全(quan)、有效地使用過濾(lv)器(qi)是(shi)非常(chang)重要的(de)。

七。避免碳化硅泡沫陶瓷過濾器的澆注措施

（1）根據(ju)具(ju)體的鑄造工藝，應(ying)選擇過(guo)(guo)(guo)濾器(qi)的類型(xing)和規格(ge)，設計尺(chi)寸應(ying)盡可能低(di)至(zhi)過(guo)(guo)(guo)濾器(qi)上限以下。過(guo)(guo)(guo)濾器(qi)應(ying)分散(san)在(zai)內流道中，以確保(bao)通過(guo)(guo)(guo)每(mei)個過(guo)(guo)(guo)濾器(qi)的鐵水不超過(guo)(guo)(guo)標準。

（2）避免鐵(tie)(tie)水(shui)濃度通過過濾(lv)器的(de)一部分，充分利用整個過濾(lv)器的(de)流(liu)量；當過濾(lv)器只能(neng)放在澆口杯或轉輪的(de)下端(duan)時，過濾(lv)器可以傾斜在陶瓷(ci)座上(shang)，以減小鐵(tie)(tie)水(shui)的(de)沖擊(ji)力(li)；

（3）盡量選用大孔徑濾光(guang)片，以免縮短(duan)澆注時間。

（4）大型鑄件(jian)，特別是風(feng)力發電(dian)部(bu)件(jian)，超過(guo)極限(xian)時，也(ye)可采取(qu)以下安全措施。碳(tan)化硅泡(pao)沫陶瓷過(guo)濾器(qi)底部(bu)應(ying)采用(yong)陶瓷孔支撐。盡可能(neng)連續放置不超過(guo)3件(jian)。如(ru)果合適(shi)，建(jian)議預(yu)熱過(guo)濾器(qi)達到100度。

（5）過(guo)(guo)濾(lv)器的(de)初(chu)次使用或工藝(yi)變更必須經過(guo)(guo)生產驗證(zheng)，確認鑄件(jian)符合質(zhi)量要求，過(guo)(guo)濾(lv)器在正式批量生產前沒有損壞。