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等静压坩埚成型工艺
编辑:天津外环器材   时间:2017-09-18

等静压坩埚成型工艺

          天津市北辰区外环耐火器材厂引进了国际先进的等静压坩埚成型设备及技术,选用高级耐火原材料,使用高科技配方开发出了新一代高品质的碳化硅石墨坩埚,本产品具有:体积密度大、耐高温、传热快、耐酸碱侵蚀、高温强度大、抗氧化性能高等特点。

等静压坩埚成型工艺基础

        装入模具内的炭糊或压粉在高压容器中直接受压而形成生坯的成型机理、液等静压成型的操作程序和工艺规律。生产细颗粒结构、均质的高密度石墨或各向同性石墨经常使用等静压成型。等静压成型分两种类型,即以液体为传递压力介质的液等静压成型和以气体为传递压力介质的气等静压成型。气等静压成型一般在加热状态下进行(主要在粉末冶金行业中使用),生产炭素制品主要用液等静压成型。

        简史早在20世纪初期,当时用传统机械加压工艺生产难熔金属钨、钼条等制品遇到了困难,如制得的产品出现裂纹、分层、产品机械强度低等,后来试用等静压技术成型钨、钼等金属条就解决了这些问题,l913年马登(HD.Madden)申请了用冷等静压成型技术生产钨、钼条的专利权。在陶瓷工业中,麦克尼尔(Mcneil)于1915年利用等静压工艺成型陶瓷中空制品获得成功。l960年以后等静压技术在核能材料生产、粉末冶金等领域中推广应用。中国从l960年起开展了等静压成型技术的研究,随着特殊耐火材料的开发,等静压成型技术进入中国耐火材料行业,38如采用高压容器内径为0.5--1.0m、高l.5~2.0m、额定压力为300MPa的冷等静压机成型连续铸钢用长水口、浸入式水口、整体塞棒等产品。20世纪80年代初,等静压成型技术被引入炭素制品生产,先后研制、生产过细颗粒结构的电火花加工用高密石墨块、连续铸钢用结晶器石墨块及更多的高密度特种石墨制品,到20世纪末,中国炭素厂已经拥有多台不同规格的以液体为压力介质的冷等静压成型设备。

         工作原理液等静压成型的基本原理是遵循流体力学中的帕斯卡定律,即在一充满液体的封闭容器中,施加于流体中任一点的压力,必以相同的数值传递到容器中的任一部位。等静压成型工艺是将所需压制的粉状材料,装入有弹性的模具中,并将模具口扎紧,带料的模具置于高压容器中,再将高压容器入口严封。加压介质一般为变压器油,用超高压泵向高压容器注入变压器油对模具均匀加压,容器内压力可升至100~600MPa,保持一定时间后,逐渐降低压力、排出介质,打开容器入口,卸出模具,从模具中取得所成型的生坯,再进一步热处理(焙烧、石墨化)及机械加工得到所需的成品。


液等静压成型有以下特点:

        (1)压出的生坯密度分布比较均匀,内部结构缺陷较少,这是其他成型工艺无法比拟的。

        (2)可以生产体积密度受控制的生坯,只要调节液等静压高压容器内的压力,液等静压的压力和生坯的密度成正比。

        (3)由于高压容器内的压力比一般挤压成型或模压成型高得多,因此可以进行石油焦粉末的无黏结剂成型。

        (4)可以生产形状比较复杂的产品,如可直接压制球状或管状的生坯。等静压成型的操作比较费事,生产效率较低,因而生产成本高。另外从等静压成型得到的生坯外形多少有些不规则,必须在焙烧或石墨化后进行机械加工,因此成型时设计的模具尺寸要留出生坯热处理时的收缩余量和加工余量。



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