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VC燒結(jié)(通常指真空燒結(jié)或高溫?zé)Y(jié))工藝中運(yùn)用的石墨模具具有以下顯著特色,這些特色使其在高溫成型范疇具有重要使用價(jià)值:
1.卓越的耐高溫功能
耐受極點(diǎn)溫度:石墨熔點(diǎn)高達(dá)3650℃,在真空或慵懶氣氛中可長(zhǎng)時(shí)間安穩(wěn)作業(yè)在2000℃以上,適應(yīng)VC燒結(jié)的高溫環(huán)境(通常1000~2000℃)。
抗熱震性:低熱膨脹系數(shù)(1.2~4.0×10??/℃)與高熱導(dǎo)率(80~150 W/m·K)結(jié)合,保證快速升降溫時(shí)不易開裂。
2.精細(xì)的熱安穩(wěn)性與尺度堅(jiān)持才能
低熱變形:高溫下膨脹率極低,模具型腔尺度改變可控(精度可達(dá)±0.01mm),保障燒結(jié)件幾許一致性。
均勻熱場(chǎng)散布:高熱導(dǎo)率促進(jìn)熱量快速傳導(dǎo),避免部分過熱導(dǎo)致的工件變形或密度不均。
3.優(yōu)異的化學(xué)慵懶與抗腐蝕性
抗熔融金屬腐蝕:在真空/慵懶環(huán)境中不與大多數(shù)金屬(如鎢、鉬、鈦合金)或陶瓷發(fā)生反響,避免污染工件。
抗氧化處理:需在無氧環(huán)境運(yùn)用,或經(jīng)過外表SiC涂層(抗氧化溫度提高至600℃以上)延長(zhǎng)模具壽數(shù)。
4.高機(jī)械強(qiáng)度與可加工性
高強(qiáng)度石墨選擇:采用等靜壓石墨(抗折強(qiáng)度≥70MPa)或細(xì)顆粒石墨,滿意雜亂結(jié)構(gòu)模具的機(jī)械強(qiáng)度需求。
精細(xì)加工功能:可經(jīng)過CNC加工取得微米級(jí)精度的雜亂型腔,適應(yīng)異形件(如3D曲面、薄壁結(jié)構(gòu))燒結(jié)需求。
5.自潤(rùn)滑性與易脫模特性
低摩擦系數(shù)(0.1~0.3):削減脫模阻力,避免燒結(jié)件外表?yè)p傷,尤其合適高光潔度要求的產(chǎn)品(如半導(dǎo)體碳化硅部件)。
削減脫模劑運(yùn)用:降低后續(xù)清洗成本,提高出產(chǎn)功率。
6.經(jīng)濟(jì)性與運(yùn)用壽數(shù)
長(zhǎng)壽數(shù)設(shè)計(jì):?jiǎn)文>呖芍貜?fù)運(yùn)用數(shù)十至數(shù)百次(視工藝條件),降低批量出產(chǎn)成本。
保護(hù)成本低:僅需定期清潔和外表修復(fù),無需頻繁更換。
使用場(chǎng)景示例
高端資料燒結(jié):碳化硅(SiC)陶瓷、硬質(zhì)合金刀具、高溫合金渦輪葉片。
精細(xì)元件成型:半導(dǎo)體晶圓承載器、MIM(金屬注射成型)異形件、金剛石東西。
局限性及應(yīng)對(duì)辦法
氧化敏感:需嚴(yán)格控制燒結(jié)氣氛(如真空或氬氣環(huán)境),或采用抗氧化涂層。
脆性資料:避免機(jī)械沖擊,設(shè)計(jì)時(shí)需優(yōu)化模具支撐結(jié)構(gòu)。
經(jīng)過結(jié)合石墨資料的先天優(yōu)勢(shì)與工藝優(yōu)化(如涂層技能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)),VC燒結(jié)石墨模具成為高溫精細(xì)制作范疇的中心東西,尤其在高附加值產(chǎn)品的出產(chǎn)中不可或缺。
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