고순도 흑연 몰드는 몰리브덴-나트륨(Mo-Na) 합금 타겟의 진공 핫 프레싱 중에 정밀한 용기 역할과 주요 기계적 인터페이스 역할을 모두 수행합니다. 타겟의 물리적 형상을 정의하는 동시에 극한의 열 환경에서 분말 혼합물에 막대한 유압을 전달하도록 설계되었습니다.
이 몰드의 중요한 가치는 1600°C에서 구조적 강성을 유지하면서 45 MPa의 압력을 가하여 느슨한 분말 혼합물이 몰드 변형 없이 높은 밀도의 소성 유동을 달성할 수 있도록 하는 능력에 있습니다.
소결 메커니즘
기하학적 정의
흑연 몰드의 가장 즉각적인 기능은 정밀 용기 역할을 하는 것입니다.
느슨한 몰리브덴-나트륨 분말 혼합물을 특정 부피로 가둡니다. 이 구속은 응고 과정 중 거의 최종 형상 성형을 보장하며 합금 타겟의 최종 직경과 모양을 정의합니다.
기계적 압력 전달
단순한 구속을 넘어 몰드는 용광로의 유압 시스템에 대한 능동적인 전달 매체 역할을 합니다.
외부 기계적 압력을 내부 분말로 효과적으로 전달합니다. Mo-Na 합금의 특정 맥락에서 몰드는 입자 재배열 및 확산을 유도하는 데 필요한 힘을 전달하여 소결 공정을 촉진합니다.
극한 공정 조건 견딤
고온 안정성
Mo-Na 합금의 진공 핫 프레싱은 특히 1600°C의 높은 온도에서 발생합니다.
고순도 흑연 몰드는 탁월한 열 안정성을 가져야 합니다. 이 온도에서 모양과 재료 특성을 유지하여 용기가 연화되거나 합금과 격렬하게 화학 반응하는 것을 방지합니다.
하중 하에서의 구조적 강도
고열과 동시에 공정에는 고압 적용이 포함됩니다.
몰드는 45 MPa의 압력을 받습니다. 이는 몰드 파손을 통해 압력이 분산되는 것이 아니라 분말로 축 방향으로 적용되도록 보장하면서 균열이나 변형 없이 이 상당한 응력을 견디도록 설계되었습니다.
열 관리 역할
열장 균질화
주요 참고 자료는 역학에 초점을 맞추고 있지만, 고순도 흑연은 열 전도성 때문에 사용되기도 합니다.
일반적인 핫 프레싱 원리에서 파생된 몰드는 Mo-Na 분말 전체에 열을 고르게 분산시키는 데 도움이 됩니다. 이 열장 균질화는 타겟 내의 균열 또는 불균일한 밀도로 이어질 수 있는 불균일한 열 응력을 방지하는 데 중요합니다.
중요 고려 사항 및 절충
순도 대 오염
"고순도" 흑연이라는 명칭은 단순한 라벨이 아니라 기능적 요구 사항입니다.
저품질 흑연은 진공 하에서 불순물을 방출하거나 가스를 방출하여 Mo-Na 합금을 오염시킬 수 있습니다. 몰드는 탄소 오염이나 이물질 입자가 타겟 매트릭스로 유입되는 것을 방지할 만큼 순수해야 합니다.
기계적 한계
강도에도 불구하고 흑연 몰드는 금속에 비해 취약합니다.
압축 하중(여기서 요구되는 45 MPa와 같은)은 매우 잘 처리하지만, 전단 응력이나 충격에 노출되면 파손되기 쉽습니다. 유압 프레스의 정렬 불량은 치명적인 몰드 파손으로 이어질 수 있습니다.
타겟 품질 보장
Mo-Na 합금 타겟 생산을 최적화하려면 몰드 선택 및 사용과 관련하여 다음 사항을 고려하십시오.
- 기하학적 정밀도가 주요 초점인 경우: 몰드 설계 시 1600°C에서의 약간의 열팽창을 고려하여 엄격한 직경 공차를 유지하도록 하십시오.
- 재료 밀도가 주요 초점인 경우: 측면 변형 없이 전체 45 MPa 하중을 견딜 수 있도록 몰드 벽 두께가 충분한지 확인하십시오.
- 합금 순도가 주요 초점인 경우: 탄소 확산이 몰리브덴 매트릭스로 침투할 위험을 최소화하기 위해 인증된 고순도 흑연 등급만 사용하십시오.
흑연 몰드는 단순한 수동 용기가 아니라 Mo-Na 타겟의 고온, 고압 합성을 물리적으로 가능하게 하는 구조적 기반입니다.
요약 표:
| 기능 | 설명 | 핵심 지표 |
|---|---|---|
| 기하학적 정의 | 거의 최종 형상 성형을 위해 분말을 특정 부피로 가둠 | 정밀한 모양/직경 |
| 압력 전달 | 입자 재배열을 유도하기 위해 유압 전달 | 최대 45 MPa |
| 열 안정성 | 연화되거나 반응하지 않고 구조적 강성 유지 | 최대 1600°C |
| 순도 제어 | 진공에서 탄소 오염 및 가스 방출 방지 | 고순도 등급 |
| 열 균질화 | 내부 균열 방지를 위해 열을 고르게 분산 | 균일한 밀도 |
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