氧化锆等静压胶套包套皮套,氧化锆粉体粉末成型用的等静压模具

2021-04-09 13:41    来源:海得实科技

氧化锆粉体是一种常见的陶瓷材料,其中一种重要的成型方式是冷等静压成型。冷等静压成型用的包套可以用不同的材质制作,经过长时间的使用对比,更多的人选用高分子材料、专用的聚氨酯材料制作的等静压皮套,而抛弃了传统的橡胶和硅胶等材质,因为聚氨酯的物理化学性能都具有明显优势。

氧化锆粉体等静压成型模具

等静压机由于其优良的性能在磁性材料、陶瓷、硬质合金、高温耐火材料、稀土永磁、碳素材料、稀有金属粉末等行业得到广泛应用。

冷等静压技术使用液体介质(例如水或油或乙二醇混合液体),以向粉末施加压力。粉末被放置在固定形状的模具中,模具可防止液体渗入粉末。对于金属,冷等静压技术可以实现约100%的理论密度,而更难压缩的陶瓷粉末可以达到约95%的理论密度。

极高的压力使得粉末中的空隙变小甚至消失,高压下,金属粉末由于其延展性而产生变形,陶瓷粉末则可能稍微破碎,密度得以增加,最终形成可以处理、加工和烧结的“生坯”零件。(见图1)典型的压力范围为100-600MPa,温度通常为室温,如果需要较高的温度,热交换器可以将温度升至约93℃。然而由于水被压缩时温度会增加,每增加100MPa约升高4℃,因此在较高温度下沸腾的风险会随之增加。

冷等静压的常见应用包括陶瓷粉末的固结、石墨、耐火材料、电绝缘体,以及高级陶瓷的压缩。材料包括氮化硅,碳化硅,氮化硼,碳化硼,硼化钛,尖晶石等。该技术正在向新的应用领域拓展,例如溅射靶的压制、发动机中用来降低气缸磨损的阀部件的涂层、电信、电子、航空航天和汽车领域等。

成型模具的胶套内径、模芯外径和装料高度需经过计算来确定,主要计算参数有:粉料的压制收缩、预留机加余量和烧结收缩,装料尺寸计算小了达不到产品尺寸要求,计算大了会浪费材料和增加模具成本。另外,在选择胶套时还需要注意粉料的粘模性,对不同的粉料需选择不同的胶套材料。

等静压碳化硅坩埚的成型工艺,包括装料、加压、保压、卸压等过程。装料应尽量使粉料在模具中装填均匀,避免存在气孔;加压时应求平稳,加压速度适当;针对不同的粉体和坯体形状,选择合适的加压压力和保压时间;同时选择合适的卸压速度。