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热压处理技术

已有 4161 次阅读 2013-4-12 15:33 |系统分类:科研笔记| 技术, 热压

热压技术是基于高温高压的技术要求背景而设计,主要应用于粉末致密化,固相成分扩散焊接,复合材料制备,等等。

基于高温技术的获得,我在上一篇博文中已经有较为详细的介绍,这里就不作为重点去介绍了。

我们来看下高温情况下高压的实现方式液压驱动。

很明显,热压炉系统由高温真空炉发展而来,即在高温真空炉的基础上添加压力系统,而液压系统与高温真空系统的有效整合就是一个关键的问题。

据我的经验,目前大部分材料的热处理压力要求都集中在10-50Mpa,对于一般尺寸的样品需要的液压系统一般分为10T, 20T, 50T,100T,200T系统。前三种系统比较常见,后两种压力巨大,一般的公司很少采用。

常见的液压系统一般分为以下组元:液压泵,施压压头,承压压头,测压元件等等。配置好的液压系统用四角金箍固定于高温真空系统的中轴线。请注意,压头穿过顶盖,压头需要中空并水冷。底盖是必须要有密封环进行密封,否则炉腔气氛无法控制。

液压泵在原理上讲有三种,齿轮泵,叶片泵,和柱塞泵。而关键的工艺参数就两个:压力和流量。关于这三种泵详细的参数对比,请大家参看上海交通大学出版社的:常用液压泵与其修理。前几页就有。

流量的控制,应用到大家都很熟悉的两种阀,比例阀与伺服阀,都是电动开关。笔者本人并不认为应该把这两种阀门直接命名成两种阀门,其实没有本质区别。而且现在现在比例阀做的精度越来越高,也很好用。

压力的测量要用液压传感器,通过压力变化因其的传感膜的形变进而引起电阻值的变化,这个原理很简单,现在的压力传感也非常成熟。

最后说说模具:处理过程中最终的样品接触终端即为模具。目前模具主要有以下几种:石墨模具,碳化硅模具,金属模具(碳化钨,Co)等,以满足不同条件下的应用要求:空气,真空,惰性气氛或还原性气氛等等。至于在模具设计上,一般选取圆形设计,这样设计可以使压力更均匀。在石墨的垫片选择上也要注意,可以在垫片与样品之间加一高温陶瓷,这样可以使得压力更均匀。



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