石墨纸在 Fe-Cu 粉末的热压烧结过程中起着关键的保护界面作用。其主要目的是作为粉末混合物与石墨模具内壁之间的隔离层和润滑层。没有这个屏障，高温和高压的结合很可能会导致金属与模具熔合，从而损坏样品和设备。
核心见解：石墨纸充当牺牲边界，将烧结材料与工具分离。通过防止化学键合和机械粘附，它确保了原始样品的回收，同时显著延长了昂贵的石墨模具的使用寿命。
模具保护的机制
防止化学和机械粘附
在热压的极端条件下——通常超过1000°C 和 30 MPa——金属粉末会变得高度反应性。
没有屏障，Fe-Cu 粉末倾向于扩散到石墨模具壁中或与之反应。石墨纸物理上隔离了粉末，防止其粘附在模具结构上。
保持模具表面完整性
石墨模具是精密工具，设计用于高导热性和结构稳定性。
与烧结金属的直接接触会侵蚀或点蚀模具的内表面。纸层吸收表面相互作用，保持模具内壁光滑，可供未来周期重复使用。
促进制造过程
确保顺利脱模
使用石墨纸最直接的操作优势是易于取出样品。
由于纸充当干式润滑剂，因此减少了烧结坯料与模具之间的摩擦。这使得成品圆柱形坯料能够顺利弹出（脱模），而无需使用可能导致样品破裂的过大力。
保持尺寸精度
补充数据显示，石墨模具被用于生产具有精确尺寸的坯料。
通过防止样品粘附在模具壁上，纸确保最终产品保持预期的形状和表面光洁度。它消除了对粗暴后处理以从样品表面清除粘附的模具碎屑的需要。
操作注意事项和权衡
处理和装配
石墨纸的有效性完全取决于正确的安装。
如果纸的尺寸不适合模具或安装不当，粉末可能会迁移到纸的后面。这会导致局部粘连，并使隔离层的目的失效。
耗材成本与设备节省
石墨纸是消耗品，每次烧结周期后都需要更换。
虽然这会增加少量经常性成本，并在装载过程中增加一个手动步骤，但与更换破裂或腐蚀的石墨模具的成本相比，这是一笔微不足道的费用。这是保护长期固定资产的必要权衡。
优化您的烧结设置
为了最大限度地提高热压烧结过程的效率，请考虑您的具体生产目标：
- 如果您的主要重点是设备寿命：优先使用高质量的石墨纸，以防止微反应逐渐降解模具内表面。
- 如果您的主要重点是样品质量：确保纸张与模具完美贴合，以保证均匀的表面光洁度，并防止弹出过程中出现几何变形。
- 如果您的主要重点是过程效率：使用纸张最大限度地减少因样品粘连造成的停机时间，从而加快烧结周期之间的周转速度。
正确使用石墨纸是确保工艺可靠性和保护您在高性能工具上的投资的最有效、低成本的方法。
汇总表：
| 特征 | 在热压烧结中的目的 | 对结果的影响 |
|---|---|---|
| 隔离屏障 | 防止 Fe-Cu 与模具之间的化学/机械键合 | 保护模具完整性与样品纯度 |
| 干式润滑 | 减少烧结坯料与模具壁之间的摩擦 | 实现顺畅、无损的脱模 |
| 表面保护 | 吸收 1000°C 以上的反应性表面相互作用 | 延长昂贵的石墨模具的使用寿命 |
| 尺寸控制 | 保持模具内清洁的接触表面 | 确保精确的形状和表面光洁度 |
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