石墨模具是高温炉环境与 C-SiC-B4C-TiB2 复合材料之间关键的结构界面。在此特定的 2000°C 工艺中，其主要功能是作为一个坚固的容器，能够承受极端的热冲击，同时充当传递 25 MPa 机械压力至内部生坯的介质。
石墨模具通过将外部液压转化为内部材料密度，并在极端热应力下保持精确的几何形状，从而决定了烧结过程的成功与否。
物理容纳和几何形状
抵抗极端温度
模具必须在2000°C下保持其结构完整性。选用石墨正是因为它在这种大多数其他容器材料会失效或变形的温度下仍能保持稳定和刚性。
定义尺寸精度
模具充当粉末的物理边界。通过将材料固定在适当位置，它可以在施加垂直压力时防止横向变形（向侧面扩展）。这确保了最终烧结产品的精确几何尺寸。
压力传递机制
转换外部力
模具是物理力的载体。它将液压机产生的25 MPa 压力直接传递到内部复合粉末。
致密化生坯
这种传递的压力是促使 C-SiC-B4C-TiB2 粉末压实的原因。模具确保这种力有效地施加到生坯（未烧结的压实粉末）上，从而实现高质量复合材料所需的致密化。
热调节和均匀性
促进热传递
石墨具有优异的导热性。这种特性使模具能够有效地将热量从炉子元件传递到内部复合粉末。
确保均匀烧结
通过均匀分布热量而不是绝缘样品，模具确保了烧结区域的温度一致性。这导致了结构均匀性，避免了因加热不均而产生的缺陷。
理解权衡
负载下的机械极限
虽然石墨很坚固，但在显著的应力（25 MPa）下，它充当压力容器。模具的设计必须具有足够的壁厚和密度来抵抗开裂；如果模具在此单轴压力下失效，样品的几何形状将立即受到影响。
材料相互作用
石墨通常在化学上是稳定的，但在高温下，与样品的相互作用是可能的。正如在类似工艺中所指出的，有时需要隔离层（如氧化铝）来便于脱模，并防止复合材料与模具壁粘结。
为您的目标做出正确选择
为了最大限度地提高石墨模具在您特定应用中的有效性：
- 如果您的主要关注点是致密化：确保模具设计足够坚固，能够在不发生挠曲的情况下传递全部25 MPa压力，因为该压力是消除 C-SiC-B4C-TiB2 复合材料孔隙的主要驱动力。
- 如果您的主要关注点是尺寸精度：优先考虑模具内部加工的精度，因为模具在 2000°C 下防止横向变形的能力将直接决定您零件的最终公差。
石墨模具不仅仅是容器；它们是定义最终高性能复合材料物理特性的活性热和机械工具。
总结表：
| 功能 | 描述 | 关键优势 |
|---|---|---|
| 容纳 | 抵抗 2000°C 热冲击 | 保持精确的几何形状和完整性 |
| 压力传递 | 传递 25 MPa 液压 | 驱动材料致密化并消除孔隙 |
| 热调节 | 高导热性 | 确保结构均匀性和均匀烧结 |
| 变形控制 | 粉末的物理边界 | 防止单轴载荷下的横向变形 |
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