石墨燒(shāo)結模具是一種(zhǒng)專(zhuān)用於粉末冶金(jīn),硬質合金(jīn),陶瓷,半導體及新能(néng)源材(cái)料(如鋰電(diàn)負(fù)極(jí),光伏(fú)矽(guī)料)等(děng)高溫燒(shāo)結工藝中的關鍵(jiàn)工裝器具。其主要功能是在高(gāo)溫,真空或(huò)保護(hù)氣氛條(tiáo)件下(xià),對壓製(zhì)後的(dí)粉體坯料(liào)進(jìn)行定(dìng)型燒結,確(què)保產(chǎn)品(pǐn)尺(chǐ)寸(cùn)精(jīng)度,致密度(dù)和(hé)微觀(guān)結(jié)構均(jūn)匀性。
該(gāi)類模具(jù)以(yǐ)高純(chún)度,高(gāo)密(mì)度(dù),高強度的等靜壓石墨(Isostatic Graphite)為主(zhǔ)要材(cái)料,具有(yǒu)優異的(dí)耐高溫(wēn)性能(使(shǐ)用(yòng)溫度可(kě)達2500℃以上(shàng)),良(liáng)好的熱震穩定性,低(dī)熱膨(péng)脹係數以及(jí)出色(sè)的導熱(rè)性和(hé)化(huà)學(xué)惰性。在高(gāo)溫(wēn)下不(bù)易(yì)與大(dà)多數(shù)金(jīn)屬,合金或(huò)陶瓷(cí)發(fā)生反應(yīng),且(qiě)易(yì)於(yú)機械加工,可(kě)製成復雜(zá)形狀的模(mó)腔,壓(yā)頭,坩堝,隔熱屏等組件。
石墨燒結(jié)模具(jù)的應用範圍(wéi)如下(xià):
1,粉末冶金(jīn)與(yǔ)硬(yìng)質合金行業
石(shí)墨模具(jù)是(shì)粉末冶金和硬(yìng)質合(hé)金(jīn)燒結(jié)的核心工具(jù),用於製造高密度金屬或合金部件。其耐高溫(wēn)性(xìng)(可(kě)承(chéng)受3000℃以上高(gāo)溫)和化(huà)學(xué)穩(wěn)定(dìng)性確(què)保(bǎo)燒(shāo)結過程中不(bù)與(yǔ)金屬粉末反(fǎn)應,同(tóng)時導(dǎo)熱性(xìng)優(yōu)異,可縮短燒結(jié)周(zhōu)期並(bìng)提(tí)高(gāo)產品致(zhì)密度。例(lì)如,在硬質合金(jīn)加(jiā)壓燒(shāo)結中,石墨模具通過(guò)同步加(jiā)壓和加熱,使壓(yā)製溫度降至1350-1450℃,單位(wèi)壓力(lì)減(jiǎn)少至冷壓的(dí)1/10,顯著提升生(shēng)產(chǎn)效率(shuài)。
2,半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)與電(diàn)子(zǐ)行業
高純石(shí)墨(mò)模具(jù)是(shì)半導體製造的關(guān)鍵材料(liào),用(yòng)於晶體管,二(èr)極(jí)管,可(kě)控矽(guī)等(děng)器件的(dí)管心(xīn)燒結,以(yǐ)及電容器(qì)絕緣子,厚膜集成(chéng)電路(lù)絕緣(yuán)子等元件(jiàn)的成型(xíng)。其(qí)純(chún)度要求(qiú)高(gāo)(雜(zá)質含量低於1×10⁻⁵%),以避(bì)免汙染半導體材(cái)料。此(cǐ)外,石墨模具的(dí)導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性(xìng)使(shǐ)其(qí)成(chéng)為電子元件(jiàn)熱壓燒(shāo)結的(dí)理想選擇,如(rú)智(zhì)能手機(jī)VC均(jūn)溫板(bǎn),AI服務器液冷(lěng)板(bǎn)等高精(jīng)度(dù)零部(bù)件的製造(zào)。
3,金(jīn)屬冶(yě)煉與(yǔ)鑄造行業
有色(sè)金(jīn)屬(shǔ)鑄造(zào):石墨模具廣泛用於(yú)銅,鋁,鋅(xīn)等有色金屬的連續(xù)鑄造和半(bàn)連(lián)續鑄(zhù)造,其導(dǎo)熱性使(shǐ)鑄(zhù)錠(dìng)尺(chǐ)寸(cùn)精確(què),表麵光滑,結(jié)晶(jīng)組織(zhī)均匀(yún),可直接進(jìn)行後續(xù)加工(gōng)。例(lì)如(rú),美(měi)國采用(yòng)壁(bì)厚25毫(háo)米以上的人(rén)造石(shí)墨鑄(zhù)模離心鑄(zhù)造青銅套(tào)管(guǎn),通(tōng)過擴大內(nèi)孔(kǒng)尺(chǐ)寸(cùn)實現大(dà)規格套管的生產(chǎn)。
貴金屬(shǔ)加工:石(shí)墨坩(gān)堝(guō),舟(zhōu)皿(mǐn)等工(gōng)具用於貴金屬熔煉(liàn),其耐(nài)高溫性和化學穩定(dìng)性確保金屬(shǔ)純度。
特殊金(jīn)屬(shǔ)成(chéng)型:石(shí)墨模具適用(yòng)於鈦(tài),鋯(gào),鉬等耐(nài)熱金屬的鑄造,以(yǐ)及(jí)焊鋼軌用(yòng)的鋁熱焊型鑄(zhù)型。
4,新能(néng)源行(háng)業
鋰電(diàn)池(chí)製(zhì)造(zào):石(shí)墨(mò)模具用(yòng)於鋰(lǐ)電池負(fù)極材料的燒(shāo)結成型(xíng),其導(dǎo)電性和(hé)化學(xué)穩定性提(tí)升電池性(xìng)能。
燃(rán)料電(diàn)池(chí)與光(guāng)伏:在燃料電池雙(shuāng)極(jí)板,氣體擴散(sàn)層等部(bù)件(jiàn)的製(zhì)造中(zhōng),石(shí)墨(mò)模具的耐(nài)高(gāo)溫(wēn)性和尺寸穩(wěn)定(dìng)性至(zhì)關重(zhòng)要(yào);光伏(fú)行業中,石(shí)墨模具用於矽錠,矽片的(dí)切割(gē)和(hé)加工。
5,陶瓷與(yǔ)玻璃行(háng)業
特種陶(táo)瓷:石墨模具用於高(gāo)性能陶瓷(如氧化(huà)鋁(lǚ),氮化矽)的(dí)幹壓成型(xíng)或(huò)等(děng)靜(jìng)壓(yā)成型(xíng),其(qí)導熱性(xìng)縮(suō)短燒結(jié)周(zhōu)期,化學(xué)穩定性(xìng)防(fáng)止陶(táo)瓷(cí)成分(fēn)汙(wū)染。
玻(bō)璃成型(xíng):石(shí)墨模具是玻璃(lí)製造的(dí)核心工具,用於(yú)玻璃管(guǎn),彎(wān)管,漏鬥等(děng)異(yì)型玻璃瓶的鑄(zhù)模。其耐熱(rè)衝擊性和尺寸穩(wěn)定性確(què)保玻璃(lí)製品質量(liáng),同時化學穩(wěn)定性(xìng)避免(miǎn)玻璃成(chéng)分(fēn)變化。
6,航空航天(tiān)與(yǔ)國(guó)防(fáng)工業(yè)
石(shí)墨(mò)模具用於製(zhì)造航空(kōng)航天(tiān)材料(liào),如渦(wō)輪(lún)葉片(piàn),燃燒(shāo)室(shì)部件等(děng)高溫合金零(líng)件。其耐高(gāo)溫性(在惰性氣氛中(zhōng)可穩(wěn)定(dìng)工(gōng)作至3000℃)和低熱膨(péng)脹係數(僅為銅的1/30)滿足極d環(huán)境(jìng)下(xià)的(dí)性能要(yào)求。此(cǐ)外,石(shí)墨(mò)模具還(huán)用於(yú)碳(tàn)/碳(tàn)復合材料,陶瓷基復(fù)合材料等先(xiān)進(jìn)材(cái)料(liào)的(dí)成(chéng)型。
7,金剛(gāng)石工(gōng)具製造
熱壓燒結(jié)金(jīn)剛(gāng)石(shí)工具(jù)時(shí),石墨模具同(tóng)時作為發熱元件和(hé)模(mó)具支撐(chēng),其(qí)質(zhì)量直(zhí)接(jiē)影響(xiǎng)工具的尺寸精度和(hé)外觀形(xíng)狀。工藝(yì)要求(qiú)模具材料(liào)平(píng)均粒徑小於(yú)15μm,氣(qì)孔(kǒng)尺寸(cùn)小(xiǎo)於(yú)2μm,以確保(bǎo)高密(mì)度,高強(qiáng)度(dù)和(hé)抗氧化(huà)性(xìng),平均(jūn)使用(yòng)壽命(mìng)達(dá)30-40次(cì)。
8,其(qí)他領(lǐng)域
生(shēng)物(wù)產業:高純度(dù)石(shí)墨模(mó)具用於醫(yī)療設(shè)備(bèi)和(hé)診(zhěn)斷儀器的製(zhì)造,提升(shēng)設(shè)備精度(dù)和(hé)可靠(kào)性。
石(shí)油與(yǔ)能(néng)源(yuán):石(shí)墨(mò)模具用於(yú)石(shí)油鑽探工具的(dí)製造(zào),其耐腐蝕性和(hé)耐高溫(wēn)性(xìng)適(shì)應(yīng)惡(è)劣工(gōng)作(zuò)環境(jìng)。
化(huà)工設(shè)備:石墨(mò)模具(jù)作(zuò)為反應器,輸(shū)送管道等設備的(dí)襯裏(lǐ)材料(liào),延長(cháng)設備(bèi)使用壽命(mìng)並降(jiàng)低(dī)維護成本(běn)。