Dans le passé, les creusets à base de fer, tels que ceux fabriqués en acier au carbone ou en acier inoxydable, étaient couramment utilisés pour couler les alliages de magnésium. Cependant, ces matériaux sont très sensibles à la corrosion par les métaux fondus et les fondants, ce qui réduit leur durée de vie. Les creusets en graphite, bien que présentant une conductivité thermique élevée, ont une faible résistance mécanique et sont susceptibles de se fissurer dans des conditions de chauffage irrégulières.

Les alliages de magnésium posent des défis uniques en raison de leur pression de vapeur élevée (par exemple, 1037 Pa à 727°C). Le magnésium fondu et ses vapeurs pénètrent facilement dans les matériaux céramiques poreux, réagissant avec eux et générant des contraintes qui entraînent une dégradation du matériau. Il en résulte des dommages structurels, un décollement du matériau et une contamination de l'alliage fondu.


Propriétés supérieures des céramiques spinelles d'aluminate de magnésiumLes alliages de magnésium présentent une réactivité chimique élevée et peuvent réagir avec les matériaux céramiques traditionnels tels que Al₂O₃, ZrO₂, SiC et SiO₂. En outre, lors de la fusion et du raffinage, le magnésium réagit facilement avec l'oxygène, l'azote et la vapeur d'eau, ce qui entraîne des pertes dues à l'oxydation et des sous-produits résiduels. Ces impuretés peuvent affecter la qualité et les performances des produits en alliage de magnésium. La céramique spinelle d'aluminate de magnésium (MgAl₂O₄) résout efficacement ces problèmes. Sa microstructure dense et sa résistance supérieure à l'oxydation empêchent l'infiltration de magnésium fondu et de vapeurs. L'ajout d'Al₂O₃ favorise la densification pendant le frittage, ce qui améliore encore son intégrité structurelle. Par conséquent, ce matériau est le choix privilégié pour le traitement du fer de haute pureté et de ses alliages, ainsi que du nickel, de l'uranium, du thorium, du zinc, de l'étain, de l'aluminium et de leurs alliages.

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Les céramiques poreuses sont des matériaux formés par frittage d'oxyde de magnésium à haute température, ce qui donne une structure avec de nombreux pores internes. Les céramiques poreuses à base de magnésie sont produites à partir d'oxyde de magnésium de haute pureté dont la teneur en magnésium est supérieure à 95%. En revanche, les céramiques d'oxyde de magnésium non poreuses ou denses (porosité < 0,1%) nécessitent généralement l'ajout d'autres composants, et leur teneur en magnésie se situe habituellement entre 60 et 80%.
En fonction de la taille des pores, les céramiques poreuses de magnésie peuvent être classées en micropores et macropores. Les micropores sont essentiels pour les processus d'adsorption et de purification des gaz ou des liquides, y compris la purification catalytique. Les macropores, quant à eux, jouent un rôle essentiel dans les systèmes de nettoyage des filtres, l'isolation thermique et les applications biomédicales.