等静压成型
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等静压技术等静压技术是一种利用密闭高压容器内制品在各向均等的超高压压力状态下成型的超高压液压先进设备。
等静压工作原理为帕斯卡定律:“在密闭容器内的介质(液体或气体)压强,可以向各个方向均等地传递。
”等静压技术已有70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金的粉体成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、工具制造、塑料、超高压食品灭菌和石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。
等领域。
等静压技术按成型和固结时的温度高低,分为冷等静压、温等静压、热等静压三种不同类型。
冷等静压技术冷等静压技术,(Cold Isostatic Pressing,简称CIP)是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套模具材料,以液体为压力介质主要用于粉体材料成型,为进一步烧结,煅造或热等静压工序提供坯体。
一般使用压力为100~ 630MPa。
温等静压技术温等静压技术,压制温度一般在80~120℃下.也有在250~450℃下,使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为300MPa左右。
主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺橡胶材料等。
以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。
热等静压技术热等静压技术(hot isostatic pressing,简称HIP)HIP) ,是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.睫传统粉末冶金工艺成型与烧结两步作业一并完成.而且还用于工件的扩散粘结,铸件缺陷的消除,复杂形状零件的制作等。
在热等静压中,一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。
工作温度一般为1000~2200℃,工作压力常为100~200MPa。
与常规成型技术相比特点等静压技术作为一种成型工艺,与常规成型技术相比,具有以下特点:a.等静压成型的制品密度高,一般要比单向和双向模压成型高5 ~l5 。
热等静压制品相对密度可达99 8%~99.09%。
粉末等静压成型及应用粉末等静压成型是一种常见的粉末冶金加工技术。
它通过将金属或陶瓷粉末填充到模具中,然后施加压力使其固化成形。
在这个过程中,粉末颗粒相互接触并结合,形成一体化的物体。
粉末等静压成型具有以下优点:成型精度高、尺寸精确、结构均匀、性能高、耐磨、内部无缺陷等。
因此,它被广泛应用于很多领域,包括汽车、航空航天、电子、机械等。
粉末等静压成型的过程包括几个关键步骤:1. 原料准备:首先需要选择合适的金属或陶瓷粉末作为原料。
这些粉末的颗粒大小、形状和成分对最终产品的质量和性能有重要影响。
通常情况下,粉末还需要经过预处理,如筛选、混合等。
2. 填充模具:将经过处理的粉末填充到模具中。
填充过程需要保证粉末均匀分布,并且要考虑到产品形状和尺寸的要求。
3. 施加压力:填充好粉末后,需要施加压力使其固化。
压力的大小取决于原料的特性和所需成品的要求。
通常情况下,压力需在几十到几百兆帕范围内。
4. 固化和烧结:施加压力后,粉末会被压实并结合成形。
接下来,产品需要经过固化和烧结的过程,以进一步增强其力学性能和密度。
5. 后处理:最后,成品需要进行后处理,如研磨、抛光、涂漆等,以增强其表面质量和外观。
粉末等静压成型的应用非常广泛。
以下是一些典型的领域和应用:1. 汽车工业:粉末等静压成型技术可以用于生产发动机零件、传动系统、悬挂系统等各种汽车部件。
这些部件通常需要高强度、高精度和复杂的形状,而粉末等静压成型可以满足这些要求。
2. 航空航天工业:航空航天领域对材料的要求非常高,需要具有轻量化、高强度和高耐热性能的部件。
粉末等静压成型可以制造出复杂的航空航天部件,如涡轮叶片、发动机零件等。
3. 电子行业:粉末等静压成型可以用于制造电子元器件,如传感器、连接器等。
这些元器件通常需要高精度和高可靠性,而粉末等静压成型可以实现精细的形状和尺寸控制。
4. 机械工业:粉末等静压成型可以用于制造各种机械零件,如齿轮、减振器、液压元件等。
等静压石墨成型技术等静压技术原理是根据帕斯卡原理,利用制品在各向均等的超高压压力状态下成型的先进技术。
其制成品的各向同一性好,针对性能要求高,形状复杂及细长比大的零件有很好效果。
等静压技术已有70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、、塑料、石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。
等静压技术按成型和固结时的温度高低,分为:冷等静压、温等静压、热等静压三种不同类型。
a 冷等静压技术(Cold Isostatic Pressing,简称CIP) 是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套模具材料,以液体为压力介质,主要用于粉体材料成型,为进一步烧结,煅造或热等静压工序提供一般使用压力为100~ 630MPa。
b 温等静压技术,压制温度一般在80~500℃下.使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为100MPa左右。
主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺橡胶材料等。
以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。
c 热等静压技术(hot isostatic pressing,简称HIP) (HIP) ,是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.使工艺成型与烧结两步作业一并完成.而且还用于工件的扩散粘结,铸件缺陷的消除,复杂形状零件的整理等。
在热等静压中,一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。
工作温度一般为1000~2200℃,工作压力常为100~200MPa。
等静压技术-与常规成型技术相比特点等静压技术作为一种,与相比,具有以下特点:a.等静压成型的制品密度高,一般要比单向和双向模压成型高5 ~l5 。
热等静压制品相对密度可达99 8%~99.09%。
b.压坯的密度均匀一致。
在摸压成型中,无论是单向、还是双向压制,都会出现压坯密度分布不均现象。
这种密度的变化在压制复杂形状制品时,往往可达到10% 以上。
等静压成型工序操作规程等静压成型是一种高精度成型工序,需要进行严格的操作规程以确保产品的质量和一致性。
一、安全操作规程1. 操作人员必须戴好防护设备,包括安全帽、护目镜、耳塞和防护手套,以确保人身安全。
2. 操作前必须对设备进行检查,并确保安全装置和应急设施完好有效。
3. 禁止在运行中接近移动部件,并禁止将手指、手臂等部位伸入设备内部。
4. 禁止擅自更改设备参数和操作程序,必要时需由专职人员进行调整。
5. 严禁在操作过程中转移注意力,必须全神贯注地进行操作。
二、设备准备1. 等静压成型设备必须进行定期的维护保养,并定期检查设备的运行状态。
2. 检查压力传感器、温度传感器等检测设备的准确性,并进行校准调整。
3. 保持设备外表清洁整齐,以及其加热系统的良好运行。
4. 确保所需材料的准备充分,并严格按照工艺要求进行配比和混炼。
三、操作流程1. 开机前,检查所有连接管道和电气设备是否安全可靠,并确保操作人员熟悉设备的启停和紧急停止按钮的位置和使用方法。
2. 打开电源,启动设备,并进行预热。
预热温度根据材料种类和工艺要求确定。
3. 在预热完成后,将所需材料加入料斗,并按照工艺要求设定压力和温度参数。
4. 仔细检查模具是否安装正确,并确保压力传感器与模具相连,以准确测量压力。
5. 启动设备,开始压力成型过程。
在成型过程中,严禁擅自停机或调整参数,必要时可通过监控屏幕进行实时监控和调整。
6. 在成型结束后,关闭设备并等待压力释放后再进行模具的取出和清理。
四、设备维护1. 每日使用结束后,对设备进行彻底清洁,特别是模具和料斗部分。
2. 定期清理设备内的粉尘和杂物,并检查油路和润滑部件的工作情况,确保设备的正常运行。
3. 对设备进行定期的维护保养,包括更换易损件和润滑油等。
4. 对设备进行定期的性能检测和校准,确保设备的准确性和可靠性。
以上是等静压成型工序的操作规程,通过严格的操作规范和设备检查,可以确保成型过程的安全和产品的质量。
陶瓷等静压成型工艺稿子一嘿,朋友!今天咱们来聊聊陶瓷等静压成型工艺,这可真是个有趣的话题呢!你知道吗,陶瓷等静压成型工艺就像是给陶瓷一个超级舒适的“按摩”,让它们乖乖地变成我们想要的形状。
想象一下,把陶瓷粉末放进一个软软的模具里,然后从各个方向均匀地施加压力。
这压力可厉害了,就像无数双温柔又有力的手,把陶瓷粉末紧紧地压在一起,不留一点缝隙。
这样做出来的陶瓷,密度均匀,强度高,品质那叫一个棒!而且哦,这个工艺能做出各种形状复杂的陶瓷制品。
不管是圆圆的碗,还是奇形怪状的装饰品,都不在话下。
就像是魔法一样,能满足我们各种奇思妙想。
在操作的时候,可不能马虎。
得控制好压力的大小和时间,不然陶瓷可能就“发脾气”,做不出完美的样子啦。
怎么样,是不是觉得陶瓷等静压成型工艺很神奇?我反正是被它深深吸引了,每次看到那些精美的陶瓷制品,都会想到背后这个厉害的工艺。
稿子二亲,咱们来唠唠陶瓷等静压成型工艺哈!这工艺啊,就像是陶瓷世界里的一场奇妙冒险。
一开始,把那些细细的陶瓷粉末准备好,就像给小士兵们排好队。
然后呢,把它们放进专门的模具里,这时候好戏才开始!从四面八方来的压力,均匀又稳定,就好像给这些小粉末来了一场“团结大会”,让它们紧紧地抱在一起,变成一个结实的整体。
你别小看这压力,它可是有讲究的。
太大了,陶瓷可能会受不了;太小了,又达不到理想的效果。
所以啊,这得靠师傅们的经验和技巧,就像大厨掌握火候一样,要恰到好处。
等静压成型后的陶瓷,那可真是让人眼前一亮。
表面光滑细腻,内部结构也特别紧实,质量杠杠的!用这样的陶瓷做出来的东西,既美观又耐用。
而且哦,这个工艺还能让陶瓷变得更有创意。
可以做出各种独特的形状和设计,满足不同人的喜好。
感觉就像是陶瓷在这个工艺的帮助下,尽情地展现自己的魅力。
怎么样,是不是对陶瓷等静压成型工艺有了新的认识?我反正每次想到这个,都觉得太神奇啦!。
1.为什么要控制松装密度:2.如何提高粉末的p松和流动性:松装密度高的粉末流动性也好,方法:粒度粗、形状规则、粒度组成用粗+细适当比例、表面状态光滑、无孔或少孔隙3.粉末颗粒有哪几种聚集形式,他们之间的区别在哪里:1、一次颗粒,二次颗粒(聚合体或聚集颗粒),团粒,絮凝体 2,通过聚集方式得到的二次颗粒被称为聚合体或聚集颗粒;团粒是由单颗粒或二次颗粒靠范德华引力粘结而成的,其结合强度不大,用磨研、擦碎等方法或在液体介质中就容易被分散成更小的团粒或单颗粒;絮凝体是在粉末悬浮液中,由单颗粒或二次颗粒结合成的更松软的聚集颗粒4.雾化法可生产哪些金属粉末:常用于:铁、钢(低合金、高合金、不锈钢等), Cu、Al及其合金, Pb、Sn, Superalloy, Ti合金等.5.雾化法制取金属粉末有哪些优点,简述雾化法和气体雾化法的基本原理:优点:①易合金化—可制得预合金粉末(因需熔化), 但完全预合金化后, 又易使压缩性下降. 一般采用部分预合金.②在一定程度上, 粒度、形状易控制. ③化学成分均匀、偏析小, 且化学成分较还原粉为纯. ④生产规模大(2)都属于二流雾化法,即利用高速气流或高压水击碎金属液流,破坏金属原子间的键合力,从而制取粉末6.影响电解铜粉粒度的因素有哪些:(1)电解液的组成1)金属离子浓度的影响。
2)酸度(或H+浓度)的影响;3)添加剂的影响(2)电解条件1)电流密度的影响;2)电解液温度的影响;3)电解时搅拌的影响;4)刷粉周期的影响;5)关于放置不溶性阳极和采用水内冷阴极问题7.电解法可生产哪些金属粉末,为什么:、1)水溶液电解法:可生产铜、镍、铁、银、锡、铅,铬、锰等金属粉末,在一定条件下可使几种元素同时沉积而制得Fe-Ni、Fe-Cu等合金粉末。
(2)熔盐电解法:可以制取Ti、Zr、Ta、Nb、Th、U、Be等纯金属粉末,也可以制取如Ta-Nb等合金粉末以及各种难熔化合物(5如碳化物、硼化物和硅化物等)8.欲得细W粉,应如何控制各种因素:(1) 采用两阶段还原法,并控制WO2的粒度细;(2)减少WO3的含水量和杂质含量;(3)H2入炉前应充分干燥脱水以减少炉内水蒸气的浓度;(4)还原,从而可得细W粉);(5)采用顺流通H2法;(6)减小炉子加热带的温度梯度;(7)减小推舟速度和舟中料层的厚度;(8)WO3中混入添加剂(如重铬酸氨的水溶液)9.简述侧压力及其侧压系数:10.压制压力分配:压制压力分配:①使粉末产生位移、变形和克服粉末的内摩擦(粉末颗粒间的) —净压力P1;②用来克服粉末颗粒与模壁之间外摩擦的力—压力损失P2 .总压力为净压力与压力损失之和:压力降原因:粉末与模壁之间的摩擦力随压制压力而增减,在压坯高度上产生压力降压力分布不均匀的原因:由于粉末颗粒之间的内摩擦、粉末颗粒与模壁之间的外摩擦等因素影响, 压力不能均匀地全部传递, 传到模壁的压力始终小于压制压力.11.压坯中密度分布不均匀的状况及其产生的原因是什么?如何改善密度分布?密度分布不均匀的状况:一般,高度方向和横断面上都不均匀. ①平均密度从高而低降低.②靠近上模冲的边缘部分压坯密度最大; 靠近模底的边缘部分压坯密度最小.③当H/D(高径比)较大时,则上端中心的密度反而可能小于下端中心的密度. 产生的原因:压力损失改善压坯密度不均匀的措施:①在不影响压坯性能前提下, 充分润滑; ②采用双向压制; ③采用带摩擦芯杆的压模; ④采用浮动模; ⑤对于复杂形状采用组合模冲, 并且使各个模冲的压缩比相等; ⑥改善粉末压制性(压缩性、成形性)—还原退火;⑦改进模具构造或适当变更压坯形状 . ⑧提高模具型腔表面硬度和光洁度. HRC58~63,粗糙度9级以上.12.压坯可分为哪几类?压坯形状设计一般原则是什么?压坯形状分类①Ⅰ型柱状、筒状、板状等最简单形状压坯,如,汽车气泵转子.模具由阴模、一个上模冲、一个下模冲及芯棒等组成.②Ⅱ型端部有外凸缘或内凸缘的一类压坯; 如汽车转向离合器导承.模具由阴模、一个上模冲、两个下模冲及芯棒等组成.③Ⅲ型上、下端面都有两个台阶面的一类压坯,如汽车变速器毂.模具由阴模、两个上模冲、两个下模冲及芯棒等组成.④Ⅳ型下端面有三个台阶面的一类压坯,如汽车发动机的带轮毂.模具由阴模、一个上模冲、三个下模冲及芯棒等组成.⑤Ⅴ型上端面有两个台阶面、下端面有三个台阶面的一类压坯,如汽车的变速器齿毂.模具由阴模、两个上模冲、三个下模冲及芯棒等组成. 当压坯外凸缘的径向尺寸小时, 可用带台阴模成形的话, 则可压制成形下部有四个台阶面的压坯.13.什么是弹性后效?它对压坯有何影响?弹性后效:在去除P压后,压坯所产生的胀大现象。
等静压成型等静压成型等静压成型是将待压试样置于高压容器中,利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对试样进行均匀加压,当液体介质通过压力泵注入压力容器时,根据流体力学原理,其压强大小不变且均匀地传递到各个方向。
此时高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。
通过上述方法使瘠性粉料成型致密坯体的方法称为等静压法。
目录等静压成型的过程包括1.初期成型压力较小时,粉体颗粒迁移和重堆积阶段。
2.中期压力提高,粉体局部流动和碎化阶段。
3.后期压力最大时,粉体体积压缩,排出气孔,达到致密化阶段。
等静压成型的特点等静压成型的特点与等静压成型方法原理近似的是轴向压制成型。
轴向压制成型为单向或双向压力压制,粉料与模具的摩擦力较大,压力沿压制方向会产生压力损失,使坯体各部分的密度不均匀。
而等静压成型时液体介质传递的压力在各个方向上等是相等的。
弹性模具在受到液体介质压力时产生的变形传递到模具中的粉料,粉料与模具壁的摩擦力小,坯体受力均匀,密度分布均一,产品性能有很大提高。
等静压成型的分类湿式等静压将预压好的坯料包封在弹性的塑料或橡胶模具内,密封后放入高压缸内,通过液体传递使坯体受压成型。
干式等静压将弹性模具半固定,不浸泡在液体介质中,而是通过上下活塞密封。
压力泵将液体介质注入到高压缸和加压橡皮之间,通过液体和等静压成型加压橡皮将压力传递使坯体受压成型。
广义的等静压成型还分为冷等静压和热等静压(广义的等静压成型还分为冷等静压和热等静压Hot isostatic pressing),冷等静压是在常温下对工件进行成型的等静压法。
热等静压是在指在高温高压下对工件进行等压成型烧结一种特殊烧结方法。
热等静压主要应用于高性能的粉末材料制品的成型,如粉末冶金高温合金、粉末冶金高速钢、陶瓷材料等的工业生产。
等静压成型工艺1. 粉体预处理,对瘠性粉料等静压成型工艺也需要对粉体进行预处理,通过造粒工艺提高粉体的流动性,加入粘结剂和润滑剂减少粉体内摩擦力,提高黏结强度,使之适应成型工艺需要。
等静压石墨的生产现状等静压石墨是上世纪60年代发展起来的一种新型石墨材料,具有一系列优异的性能。
譬如,等静压石墨的耐热性好,在惰性气氛下,随着温度的升高其机械强度不但不降低,反而升高,在2500℃左右时达到最高值;与普通石墨相比,结构精细致密,而且均匀性好;热膨胀系数很低,具有优异的抗热震性能;各向同性;耐化学腐蚀性强,导热性能和导电性能良好;具有优异的机械加工性能。
正是由于具有这一系列的优异性能,等静压石墨在冶金、化学、电气、航空宇宙及原子能工业等领域得到广泛应用。
其中,在太阳能、半导体行业中,大量使用等静压石墨,制作单晶直拉炉热场石墨部件,多晶硅熔铸炉用加热器,化合物半导体制造用加热器、坩埚等部件。
近年来,太阳能光伏发电发展迅猛,光伏产业中的单晶硅和多晶硅生产对石墨需求量巨大。
目前,单晶、多晶硅产品均朝大型化、高端化发展,对等静压石墨也有了更高的要求,即:更大规格、更高强度、更高纯度。
笔者参与收购整合中国第三大石墨矿,并斥巨资建立中国石墨产业应用园区,其中有项深加工产品为等静压石墨。
下面谈谈我对等静压石墨的理解。
一、关于等静压的几个概念1、等静压与等静压成型:等静压:是指在各个方向上对经过密封的物料同时施加相等的压力状态;等静压成型:是将待压物料经过密封后置于高压容器中,利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对物料进行均匀加压,当液体介质通过压力泵注入压力容器时,根据流体力学原理,其压强大小不变且均匀地传递到各个方向,因此高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。
采用上述方法使粉料致密成坯体的方法称为等静压成型。
2、等静压石墨:等静压石墨是指采用等静压成型方式生产的石墨材料。
等静压石墨由于成型过程中通过液体压强均匀不变施压,制得的石墨材料性质优异,具有:成型规格大;坯料组织结构均匀;密度高,强度高;各向同性(特性与尺寸、形状、取样方向无关)等优点,因此等静压石墨也称为“各向同性”石墨。