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等靜壓碳化硅坩堝價格\碳化硅坩堝
· 津大坩堝廠為了適應(yīng)客戶的更高要求,我廠引進了的等靜壓坩堝成型設(shè)備及技術(shù),選用高級耐火原材料,使用高科技配方開發(fā)出了新一代高品質(zhì)的碳化硅石墨坩堝,本產(chǎn)品具有:體積密度大、耐高溫、傳熱快、耐酸堿侵蝕、高溫強度大、抗氧化性能高等特點
等靜壓成型工藝基礎(chǔ) (fundamental of isostatic compaction technology)
裝入模具內(nèi)的炭糊或壓粉在高壓容器中直接受壓而形成生坯的成型機理、液等靜壓成型的操作程序和工藝規(guī)律。生產(chǎn)細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、均質(zhì)的高密度石墨或各向同性石墨經(jīng)常使用等靜壓成型。等靜壓成型分兩種類型,即以液體為傳遞壓力介質(zhì)的液等靜壓成型和以氣體為傳遞壓力介質(zhì)的氣等靜壓成型。氣等靜壓成型一般在加熱狀態(tài)下進行(主要在粉末冶金行業(yè)中使用),生產(chǎn)炭素制品主要用液等靜壓成型。
簡史早在20世紀(jì)初期,當(dāng)時用傳統(tǒng)機械加壓工藝生產(chǎn)難熔金屬鎢、鉬條等制品遇到了困難,如制得的產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋、分層、產(chǎn)品機械強度低等,后來試用等靜壓技術(shù)成型鎢、鉬等金屬條就解決了這些問題,l913年馬登(HD.Madden)申請了用冷等靜壓成型技術(shù)生產(chǎn)鎢、鉬條的權(quán)。在陶瓷工業(yè)中,麥克尼爾(Mcneil)于1915年利用等靜壓工藝成型陶瓷中空制品獲得成功。l960年以后等靜壓技術(shù)在核能材料生產(chǎn)、粉末冶金等領(lǐng)域中推廣應(yīng)用。中國從l960年起開展了等靜壓成型技術(shù)的研究,隨著特殊耐火材料的開發(fā),等靜壓成型技術(shù)進入中國耐火材料行業(yè),38如采用高壓容器內(nèi)徑為0.5--1.0m、高l.5~2.0m、額定壓力為300MPa的冷等靜壓機成型連續(xù)鑄鋼用長水口、浸入式水口、整體塞棒等產(chǎn)品。20世紀(jì)80年代初,等靜壓成型技術(shù)被引入炭素制品生產(chǎn),先后研制、生產(chǎn)過細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)的電火花加工用高密石墨塊、連續(xù)鑄鋼用結(jié)晶器石墨塊及更多的高密度特種石墨制品,到20世紀(jì)末,中國炭素廠已經(jīng)擁有多臺不同規(guī)格的以液體為壓力介質(zhì)的冷等靜壓成型設(shè)備。
工作原理液等靜壓成型的基本原理是遵循流體力學(xué)中的帕斯卡定律,即在一充滿液體的封閉容器中,施加于流體中任一點的壓力,必以相同的數(shù)值傳遞到容器中的任一部位。等靜壓成型工藝是將所需壓制的粉狀材料,裝入有彈性的模具中,并將模具口扎緊,帶料的模具置于高壓容器中,再將高壓容器入口嚴(yán)封。加壓介質(zhì)一般為變壓器油,用超高壓泵向高壓容器注入變壓器油對模具均勻加壓,容器內(nèi)壓力可升至100~600MPa,保持一定時間后,逐漸降低壓力、排出介質(zhì),打開容器入口,卸出模具,從模具中取得所成型的生坯,再進一步熱處理(焙燒、石墨化)及機械加工得到所需的成品。
液等靜壓成型有以下特點:(1)壓出的生坯密度分布比較均勻,內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷較少,這是其他成型工藝*的。(2)可以生產(chǎn)體積密度受控制的生坯,只要調(diào)節(jié)液等靜壓高壓容器內(nèi)的壓力,液等靜壓的壓力和生坯的密度成正比。(3)由于高壓容器內(nèi)的壓力比一般擠壓成型或模壓成型高得多,因此可以進行石油焦粉末的無黏結(jié)劑成型。(4)可以生產(chǎn)形狀比較復(fù)雜的產(chǎn)品,如可直接壓制球狀或管狀的生坯。等靜壓成型的操作比較費事,生產(chǎn)效率較低,因而生產(chǎn)成本高。另外從等靜壓成型得到的生坯外形多少有些不規(guī)則,必須在焙燒或石墨化后進行機械加工,因此成型時設(shè)計的模具尺寸要留出生坯熱處理時的收縮余量和加工余量。
設(shè)備液等靜壓成型設(shè)備主要由彈性模具、高壓容器、框架和液壓系統(tǒng)組成。彈性模具一般用橡膠或樹脂合成材料制作,物料顆粒大小和形狀對彈性模具壽命有較大影響,模具設(shè)計是等靜壓成型的關(guān)鍵技術(shù)問題,彈性模具與制品的尺寸和均質(zhì)有密切關(guān)系。高壓容器多數(shù)是用高強度合金鋼直接鑄造后經(jīng)機床加工而成的厚壁金屬簡體,足以抵抗強大的液體壓力,簡體結(jié)構(gòu)也有多數(shù)形式,如雙層組合簡體、預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞加固筒體等。液壓系統(tǒng)由低壓泵、高壓泵和增壓器及各種閥門組成,開始由流量較大的低壓泵供油,達到一定壓力后由高壓泵供油,并由增壓器進一步增加高壓容器內(nèi)的液體壓力。液等靜壓成型設(shè)備又分兩種類型,即濕袋法冷等靜壓機和干袋法冷等靜壓機,圖1為兩種冷等靜壓機的構(gòu)造原理圖:圖2為液等靜壓成型設(shè)備示意圖。
(1)濕袋法冷等靜壓機(圖1a)。此法將模具懸掛在高壓容器內(nèi),高壓容器根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小可裝入若干個模具,適用于批量小、尺寸不大、外形較復(fù)雜的產(chǎn)品。生產(chǎn)炭素制品主要用濕袋法冷等靜壓機,圖2為用于生產(chǎn)特種炭素制品的液等靜壓機設(shè)備系統(tǒng)示意圖。
(2)干袋法冷等靜壓機(圖1b)。此法適用于尺寸較大、且生產(chǎn)量大的制品,此時冷等靜壓機設(shè)備也與濕袋法所用冷等靜壓機有區(qū)別。增加了壓力沖頭、限位器和頂料器,此法將彈性模具固定在高壓容器內(nèi),用限位器定位,因此又稱為固定模法。生產(chǎn)時用壓力沖頭將料粉裝入模具內(nèi)并封閉上口。加壓時,液體介質(zhì)注入容器內(nèi)和彈性模具的外表面,對模具加壓。脫模時不必取出模具,用頂料機構(gòu)頂出成型后的生坯,批量生產(chǎn)特種耐火材料多用這種等靜壓設(shè)備。6圖l液等靜壓機構(gòu)造原理圖“一濕袋法;6一干袋法1一頂蓋;2一高壓容器;3一彈性模具;4一粉料;5一框架6一油液;7一壓力沖頭;8一螺母;9一已成型好的生坯;10限位器;ll芯棒;l2頂磚器8,-931011操作程序液等靜壓生產(chǎn)炭素制品的程序有如下幾個方面。
模具準(zhǔn)備模具應(yīng)選擇耐油耐熱的材料,如用天然橡膠制成的模具浸在變壓器油內(nèi)只能使用l--2次,因此以變壓器油為壓力介質(zhì)時一般選用耐油性較好的氯丁橡膠,也可以選用聚氯乙烯塑料薄膜制成模具。
裝料裝入模具的原料有多種,如未煅燒過的生石油焦粉末(可不用黏結(jié)劑);煅燒過的石油焦粉與瀝青混捏成的糊料磨粉后使用;煅燒過的石油焦等deng磨成粉再與粉狀瀝青混合后使用。不同的原料及配比可以獲得不同的成型效果及不同的物理機械性能。裝料時應(yīng)同時振動,使粉狀原料在模具內(nèi)初步密實。裝完料后用手工對模具適當(dāng)整形,然后將模具另一端按上橡膠塞或塑料塞,并用鐵絲扎緊,防止液體介質(zhì)侵入模具。為了使粉料中的氣體能在受壓時充分排出,預(yù)先在粉料中插入排氣管,并外接真空泵抽氣。生產(chǎn)某些球形產(chǎn)品時,則應(yīng)先將粉料用模壓法預(yù)壓成球體、再置入相應(yīng)尺寸的等靜壓成型的模具內(nèi),壓制圓柱形制品時的模具結(jié)構(gòu)見圖3所示。zui后把裝好粉料的模具置于高壓容器中,密封高壓容器入口后進行加壓