石(shí)墨(mò)燒結(jié)模具是一種專用於(yú)粉末冶(yě)金,硬質(zhì)合(hé)金(jīn),陶瓷(cí),半導(dǎo)體(tǐ)及新能源材料(liào)(如(rú)鋰電(diàn)負(fù)極(jí),光(guāng)伏矽料(liào))等高溫(wēn)燒結工(gōng)藝(yì)中的關鍵工(gōng)裝器具。其(qí)主要(yào)功(gōng)能是在(zài)高溫(wēn),真(zhēn)空(kōng)或保護氣氛(fēn)條(tiáo)件下(xià),對(duì)壓製後(hòu)的粉體坯料進行定型燒結,確保(bǎo)產品(pǐn)尺(chǐ)寸精度(dù),致密度(dù)和微觀(guān)結(jié)構均匀(yún)性。
該(gāi)類模(mó)具以高純(chún)度,高密度,高強度的等靜壓石(shí)墨(mò)(Isostatic Graphite)為主要材料,具有(yǒu)優異的耐高溫性能(使用溫度(dù)可(kě)達2500℃以上(shàng)),良好的(dí)熱震(zhèn)穩定性,低(dī)熱膨脹(zhàng)係(xì)數(shù)以及(jí)出色(sè)的導(dǎo)熱性和(hé)化(huà)學(xué)惰(duò)性(xìng)。在高溫(wēn)下不易(yì)與大多數金屬(shǔ),合(hé)金(jīn)或陶瓷發(fā)生(shēng)反應(yīng),且易(yì)於機械(xiè)加(jiā)工,可製成(chéng)復雜(zá)形狀的(dí)模腔,壓(yā)頭,坩堝,隔(gé)熱屏等組(zǔ)件(jiàn)。
石(shí)墨(mò)燒(shāo)結(jié)模具(jù)的使用(yòng)方(fāng)法如(rú)下:
1,模(mó)具預(yù)處理:對(duì)石墨(mò)模具(jù)進行徹d清洗,去除(chú)表麵的(dí)油(yóu)汙(wū),灰塵(chén)等(děng)雜質(zhì),確保模(mó)具在燒(shāo)結過(guò)程中不(bù)受汙染,保(bǎo)證燒(shāo)結(jié)質(zhì)量。
2,組裝模具:
根(gēn)據設計要求,將(jiāng)石(shí)墨模具的(dí)各個部件(jiàn)進行組裝(zhuāng)。例(lì)如,對於放電(diàn)等離(lí)子燒結(jié)用(yòng)石(shí)墨(mò)模(mó)具(jù),需(xū)要依(yī)次安裝上(shàng)壓(yā)頭(tóu),石墨(mò)墊片,內(nèi)石(shí)墨(mò)套筒(tǒng),下石(shí)墨(mò)墊(diàn)片,下壓頭等(děng)部件。
組裝(zhuāng)過程中,確(què)保各部(bù)件緊(jǐn)密配(pèi)合,防止在(zài)燒結(jié)過(guò)程(chéng)中(zhōng)出(chū)現漏粉(fěn)或壓力(lì)不(bù)均(jūn)的情(qíng)況。
3,添加(jiā)待(dài)燒結粉末:
將待燒結(jié)的(dí)粉末(mò)材料(liào)放(fàng)入石墨模(mó)具的反應室內。
根(gēn)據不同的燒結工(gōng)藝和(hé)產(chǎn)品要求(qiú),粉末的填充(chōng)方式(shì)和密(mì)度可(kě)能有所(suǒ)不(bù)同。必要時(shí),可在(zài)粉(fěn)末(mò)中加(jiā)入粘(nián)結劑(jì)或其他添加(jiā)劑,以提(tí)高成型(xíng)效果和(hé)燒結(jié)性(xìng)能。
4,放置(zhì)石墨紙:
在(zài)模具(jù)的上壓頭和(hé)下壓頭與粉末接(jiē)觸(chù)的麵(miàn)上(shàng),分(fēn)別(bié)放(fàng)置石墨紙(zhǐ)。
石(shí)墨(mò)紙的作(zuò)用是防(fáng)止粉末與(yǔ)壓頭粘連,便於(yú)後(hòu)續的脫模操(cāo)作。
5,放入燒(shāo)結(jié)設備(bèi):
將組(zǔ)裝(zhuāng)好(hǎo)並(bìng)裝填(tián)好粉(fěn)末(mò)的石墨(mò)模具(jù)放(fàng)入燒結爐(lú)或放電(diàn)等離(lí)子燒結(jié)設(shè)備(bèi)中(zhōng)。
對於(yú)放電等(děng)離(lí)子(zǐ)燒結,需要(yào)將模具(jù)的電極與(yǔ)燒(shāo)結設備的(dí)電源(yuán)連接,確保在燒(shāo)結(jié)過(guò)程中能夠(gòu)通電產生(shēng)焦耳熱。
6,設(shè)置(zhì)燒(shāo)結(jié)參數:
根據待(dài)燒結(jié)材料的(dí)特(tè)性和工(gōng)藝要(yào)求(qiú),設置合(hé)適(shì)的燒結溫度(dù),壓(yā)力(lì),時(shí)間等參數。
例(lì)如,放電等離子燒結通常(cháng)具(jù)有極快(kuài)的升溫速率(shuài),可達(dá)200K/min,但需(xū)要在相(xiāng)對(duì)較(jiào)低(dī)的燒(shāo)結(jié)溫(wēn)度(dù)下(xià)進行。
7,進行(háng)燒結(jié):
啟(qǐ)動(dòng)燒結(jié)設備,按照(zhào)設定的參(cān)數進(jìn)行燒結。
在(zài)燒結(jié)過(guò)程(chéng)中,密切監控設(shè)備的(dí)溫度,壓(yā)力(lì)等參(cān)數,確(què)保(bǎo)燒結過程(chéng)的(dí)穩(wěn)定進行(háng)。
觀察模具和粉末的狀態,如(rú)有異常情(qíng)況應及時處理(lǐ)。
8,冷(lěng)卻:
燒結完成(chéng)後(hòu),將(jiāng)石(shí)墨(mò)模具從燒結設備(bèi)中取出(chū),進(jìn)行(háng)自然(rán)冷(lěng)卻(què)或(huò)強製冷(lěng)卻。
冷(lěng)卻(què)速度(dù)應根據(jù)材(cái)料的特性和(hé)工(gōng)藝(yì)要(yào)求確定,避免(miǎn)因冷卻過(guò)快而(ér)導(dǎo)致材料開(kāi)裂等問題(tí)。
9,脫(tuō)模:
待(dài)模(mó)具冷(lěng)卻至(zhì)室(shì)溫(wēn)後(hòu),進行(háng)脫模(mó)操作。
由於石墨模具(jù)具有(yǒu)良好的(dí)潤滑(huá)性和(hé)耐高(gāo)溫(wēn)性(xìng),脫(tuō)模一般比較容(róng)易(yì)。但在操作(zuò)過(guò)程(chéng)中(zhōng)仍(réng)需小心謹慎,避免損(sǔn)壞(huài)燒結(jié)後(hòu)的(dí)製品。