碳化硅等静压胶套模具，碳化硅粉末等静压成型模具，湿袋法等静压碳化硅成型包套皮套

碳化硅等静压胶套模具，碳化硅粉末等静压成型模具，湿袋法等静压碳化硅成型包套皮套，碳化硅多孔陶瓷材料以其优异的性能，已经应用于多个领域，而原材料选择苛刻及制备技术复杂等问题的存在，限制了其进一步发展应用。等静压成型陶瓷制品具有压坯密度大、压坯密度均匀一致、制品长径比大、形状复杂等优点。而开发具有凹槽、空心和封底等异形复杂形状的多孔陶瓷成型方法是陶瓷领域的研究热点。等静压技术成型烛式结构碳化硅多孔陶瓷制品工艺中的骨料颗粒形貌、造孔剂种类及加入量、结合剂种类、粒度及加入量、烧成和成型工艺参数对多孔陶瓷性能的影响规律，多孔陶瓷的优化制备工艺参数，以期提高多孔陶瓷的使用性能。　　通过对骨料采取不同的处理方式，制备得到不同的骨料颗粒，研究了颗粒形貌和造孔剂种类对样品性能的影响。

在冷等静压成型结合无压烧结工艺制备复杂结构碳化硅陶瓷的过程中，碳化硅素坯未经过烧结时强度较低，薄壁结构在加工过程中易开裂；采用无压烧结工艺制备碳化硅陶瓷，近净成型尺寸控制难度很大；烧结后的碳化硅陶瓷硬度高、脆性大，通常采用加工中心装夹定制金刚石磨头进行磨削加工，加工效率低，产品制造成本高。这在一定程度上限制了该工艺在复杂结构碳化硅陶瓷制备中的应用。作者所在公司经过多年研究，成功采用冷等静压成型结合无压烧结工艺制备了反射镜、磁钢骨架等复杂结构碳化硅陶瓷制品，通过控制制备工艺参数，将毛坯的尺寸精度控制在0.2%以内，实现了素坯近净尺寸的烧结，后续精加工余量大大减少。美尔森布斯泰克公司采用冷等静压成型结合无压烧结工艺制备了太空反射镜、激光振镜、反应器等多种复杂结构碳化硅陶瓷制品，其中通过碳化硅钎焊组件制造的赫谢尔太空望远镜是目前太空运行反射镜中尺寸最大的。

采用冷等静压成型结合无压烧结工艺可获得密度均匀、热导率高、力学性能优异的复杂结构碳化硅陶瓷，该工艺关键控制因素包括造粒粉的制备、冷等静压成型压力、冷等静压卸压控制等3个。在制备造粒粉过程中若黏结剂选择不当，在料浆喷雾干燥过程中黏结剂会与粉体颗粒发生剥离而出现成分偏析现象，导致烧结后陶瓷中出现气孔，从而直接影响陶瓷产品的性能。TANAKA等分别以聚丙烯酸和聚乙烯醇为黏结剂进行喷雾造粒试验，实验发现以聚丙烯酸为黏结剂的造粒粉在压制过程中更容易破碎，再结合微观结构得出聚丙烯酸比聚乙烯醇更适宜作为造粒粉的黏结剂。

在陶瓷粉体的压制过程中，冷等静压成型压力会直接影响素坯的密度，间接影响烧结后陶瓷制品的致密性能。研究表明，陶瓷制品的密度随着冷等静压成型压力的增大呈先增大后减小的趋势；姚远等认为，当素坯密度达到一定程度时，继续增大压力会造成素坯密度分布不均匀，导致素坯整体密度降低，从而影响烧结后产品的密度；杜苗凤等认为压力过高会导致素坯内部在气体排出时形成微裂纹，从而降低制品的烧结密度。在陶瓷素坯压制完成后的卸压过程中，橡胶套会沿着坯体滑动，在坯体表面产生拉应力，随着冷等静压成型压力的减小，拉应力逐渐增大，如果卸压速度过快，将会造成陶瓷坯体的断裂，因此在卸压过程中应控制卸压速度并设定保压程序。

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