흑연 몰드는 고온의 퍼니스 환경과 C-SiC-B4C-TiB2 복합 재료 사이의 중요한 구조적 인터페이스 역할을 합니다. 이 특정 2000°C 공정에서 주요 기능은 극한의 열 충격을 견딜 수 있는 견고한 용기 역할을 하면서 동시에 25MPa의 기계적 압력을 내부 그린 바디로 전달하는 매개체 역할을 하는 것입니다.
흑연 몰드는 외부 유압을 내부 재료 밀도로 변환하여 소결 공정의 성공을 결정하며, 극한의 열 응력 하에서도 정밀한 형상을 유지합니다.
물리적 격납 및 형상
극한의 온도 저항
몰드는 2000°C에서 구조적 무결성을 유지해야 합니다. 흑연은 대부분의 다른 격납 재료가 파손되거나 변형될 수 있는 이러한 온도에서 안정적이고 견고한 상태를 유지하는 능력 때문에 특별히 사용됩니다.
치수 정밀도 정의
몰드는 분말의 물리적 경계 역할을 합니다. 재료를 제자리에 고정함으로써 수직 압력이 가해질 때 측면 변형(옆으로 퍼지는 것)을 방지합니다. 이를 통해 최종 소결 제품이 정밀한 치수 정밀도를 달성하도록 보장합니다.
압력 전달 메커니즘
외부 힘 변환
몰드는 물리적 힘의 전달 수단 역할을 합니다. 유압 프레스에서 발생하는 25MPa의 압력을 복합 분말 내부로 직접 전달합니다.
그린 바디의 밀도 향상
이 전달된 압력은 C-SiC-B4C-TiB2 분말을 압축시키는 요인입니다. 몰드는 이 힘이 그린 바디(소결되지 않은 압축된 분말)에 효과적으로 적용되도록 하여 고품질 복합 재료에 필요한 밀도 향상을 유도합니다.
열 조절 및 균일성
열 전달 촉진
흑연은 우수한 열 전도성을 가지고 있습니다. 이 특성 덕분에 몰드는 퍼니스 요소에서 내부 복합 분말로 열을 효율적으로 전달할 수 있습니다.
균일한 소결 보장
샘플을 단열하는 대신 열을 균일하게 분포함으로써 몰드는 소결 영역 전체에 걸쳐 일관된 온도를 보장합니다. 이는 구조적 균일성으로 이어져 불균일한 가열로 인한 결함을 방지합니다.
절충안 이해
하중 하에서의 기계적 한계
흑연은 강하지만 상당한 응력(25MPa) 하에서는 압력 용기 역할을 합니다. 몰드는 균열을 방지하기 위해 충분한 벽 두께와 밀도로 설계되어야 합니다. 이 단축 압력 하에서 몰드가 파손되면 샘플의 형상이 즉시 손상됩니다.
재료 상호작용
흑연은 일반적으로 화학적으로 안정하지만 고온에서는 샘플과의 상호작용이 가능합니다. 유사한 공정에서 언급했듯이, 탈형을 용이하게 하고 복합 재료가 몰드 벽에 결합하는 것을 방지하기 위해 때때로 절연층(예: 알루미나)이 필요합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
특정 응용 분야에서 흑연 몰드의 효과를 극대화하려면:
- 밀도 향상이 주요 초점인 경우: 이 압력이 C-SiC-B4C-TiB2 복합 재료의 기공을 제거하는 주요 동인이므로, 몰드 설계가 25MPa의 전체 압력을 편향 없이 전달할 수 있을 만큼 견고한지 확인하십시오.
- 치수 정확도가 주요 초점인 경우: 2000°C에서 몰드의 측면 변형을 방지하는 능력이 부품의 최종 공차를 직접적으로 결정하므로, 몰드의 내부 가공 정밀도를 우선시하십시오.
흑연 몰드는 단순한 용기가 아니라 최종 고성능 복합 재료의 물리적 특성을 결정하는 능동적인 열 및 기계적 도구입니다.
요약표:
| 기능 | 설명 | 주요 이점 |
|---|---|---|
| 격납 | 2000°C 열 충격 저항 | 정밀한 형상 및 무결성 유지 |
| 압력 전달 | 25MPa 유압 전달 | 재료 밀도 향상 및 기공 제거 촉진 |
| 열 조절 | 높은 열 전도성 | 구조적 균일성 및 균일한 소결 보장 |
| 변형 제어 | 분말의 물리적 경계 | 단축 하중 하에서의 측면 변형 방지 |
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