基金项目：哈尔滨工业大学青年基金资助项目（!"#$%&$’(()$*+）。收稿日期：,---.’’.-/收到初稿，,--’.-0.,0收到修订稿。作者简介：房文斌（’(/*1），男，黑龙江人，副教授，在读博士，研究方向为过滤技术及过滤过程现象的研究，机械合金化粉末成形技术及理论。泡沫陶瓷过滤器过滤净化液态金属的机制房文斌’，耿耀宏’，叶荣茂,，安阁英,（’2哈尔滨工业大学威海分校，山东威海,/0,-(；,2哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨’3---’）摘要：本文对采用泡沫陶瓷过滤器的浇注系统过滤机制进行了分析，并确定了过滤效率的方程式。对泡沫陶瓷过滤器过滤液态铸造合金的净化效果进行了验证，同时也论述了泡沫陶瓷过滤器在浇注系统中克服阻力的工艺方法。关键词：泡沫陶瓷过滤器；过滤机制；金属液；净化中图分类号：#4’’’2**；#5,’6’文献标识码：7文章编号：’--’.0(++（,--’）-).-0),.-*!"#$#%"&’()*+,-#../.&0-#0&*(%1(.2#0,+0$+.2#’$#2&.13456#’78(’’，5945:&+7"+’;’，:9<+’;7*&+,，345#7=(’;,（’>6#("&(-&*?/)，@&08(’A’)2(2/2#+,!#%"’+.+;=，6#("&(,/0,-(，B"&’C+’;，-"(’&；,>@&08(’A’)2(2/2#+,!#%"’+.+;=，@&08(’’3---’，@#(.+’;D(&’;，-"(’&）38)20&%2：A’2"()?&?#0，E#"&F#;(F#’&’&’&.=)(),+02"#,(.20&2(+’*#%"&’()*+,*+/.C)=)2#*/)#C%#../7.&0%#0&*(%,(.2#0)，&’C*&C#%#02&(’2"##G/&2(+’,+0,(.20&2(+’#,,(%(#’%=>322"#)&*#2(*#，E#"&F#F&.(C&27#C2"#0#,(’(’;#,,#%2&8+/2,(.2#0(’;*+.2#’*#2&.)8=%#../.&0%#0&*(%,(.2#0)&’CC()%/))#C2"#2#%"’(G/#E"(%"+F#0%+*#2"#0#)()2&’%#+,*+/.C)=)2#*/)#C2"#,(.2#0)>H#=E+0C)：%#../.&0%#0&*(%,(.2#0；,(.20&2(+’*#%"&’()*；*+.2#’*#2&.)；0#,(’#泡沫陶瓷过滤器自,-世纪+-年代末问世以来，一直以其经济效益好，除杂功能强而广泛应用于铸造生产中。泡沫陶瓷过滤器可以有效地拦截液态金属中的夹杂物，从而提高铸件品质。研究泡沫陶瓷过滤器净化液态金属的机制，为过滤器的完善及应用提供理论依据。!泡沫陶瓷过滤器对金属液的三种物理化学作用泡沫陶瓷过滤器通过三种物理化学作用，分离液态铸造合金中的夹杂物，达到净化金属液的效果。滤饼机制：复杂的泡沫陶瓷结构，可以高效率地机械挡渣，当金属液通过结构复杂的泡沫陶瓷过滤器时，通过过滤介质的机械分离作用，把大于过滤器表面孔眼的夹杂物滤除，并使之沉积在过滤器液态金属流入端，成为过滤器的一个组成部分。随着夹杂物在过滤器表面上堆积数量的增多，逐渐形成了一层“滤饼”，使金属液流道进一步变细，因而新增的过滤介质表面可以滤除更为细小的夹杂物。与此同时，介质内部也有过滤作用，在贯穿于陶瓷体的众多小孔中，有的呈现微小狭缝，有的存在死角，这些变化不同的区域都是截获夹杂物的可能位置，过滤器内部也存在“滤饼”效应〔’〕。过滤前后85*’-.3+-金属液中夹杂物的分布情况见图’。（9）过滤前（:）过滤后图’过滤前后85*’-.3+-中夹杂物分布情况4;<2’#=>?;@AB;:CA;DJ;FDFK;DEIC@;FD@;DK;IA>B>?9D?CDK;IA>B>?85*’-.3+-表面效应：当金属液流经结构复杂的陶瓷体时，被分割成许多细小的流股，增大了金属液中夹杂物与·,)0·铸造1IJ4K<:L+.MNO4+MP3/;>QOOR过滤介质的接触面积及接触几率，由于过滤器表面是极微小的凸凹面，凹块尺寸约!"!#!$，对夹杂物有静电吸附和粘附截流作用。过滤前后!%&!’()*+)合金金相试样探针照片见图,，分析数据见表!。（-）过滤前（.）过滤后图,过滤前后!%&!’()*+)金相试样探针照片/##01)23,+456&7.564787-9:-9-;<=5::-857>?9>);85&5:-9:>);85&5:!%&!’()*+)@-$6;5表!过滤前后!"#!$%&’(&试样能谱分析数据()*+,!-.)+/0,11)2,345.4&+2,#,1).14&+2,#,1!"#!$%&’(&6)78+,（9）元素过滤前A8-8过滤后A8-8B),*3/CDD3*E!C3’E,D3!E+)!3*C!3F,#3*C#3’F%&!F3!F!D3!,/3D!/3#*15D’3!!CE3’CF*3*!F#3#E()C3,E,3CF#3’C#3E*整流效应：金属液流过泡沫陶瓷过滤器时，被分割成许多细小单元的流股，其直径较小，从而使雷诺数（!"G#$%&）变小，使液流趋于层流运动。当金属液处于层流状态时，由于熔融金...
