冷等静压(CIP)是一种在室温或略高于室温的条件下对粉末状材料施加压力的工艺。
通常,温度不超过 93°C。
这种技术使用水、油或乙二醇混合物等液体介质均匀分布压力。
压力通常在 100 到 600 兆帕之间。
该工艺对陶瓷和金属等材料至关重要。
它有助于实现较高的理论密度。
对于金属而言,理论密度可达到约 100%。
对于陶瓷粉末,理论密度可达 95%。
要点说明
1.冷等静压的操作温度
冷等静压是在室温或稍高温度下进行的。
温度不超过 93°C。
这种低温操作对于保持陶瓷和某些金属粉末等对温度敏感的材料的特性至关重要。
2.压力应用和介质
CIP 过程中使用水、油或乙二醇混合物等液体介质施加压力。
这种介质可确保粉末材料上的压力分布均匀。
材料封装在橡胶或塑料模具中。
压力水平通常在 100 到 600 兆帕之间。
这足以将粉末压制成致密形式。
3.材料密度和强度
通过 CIP,材料可以达到很高的密度,接近其理论极限。
例如,金属可以达到其理论密度的 100%。
陶瓷粉末可达到约 95%。
这种高密度为压制材料提供了足够的强度,以便于处理和烧结等后续加工步骤。
4.应用和材料
CIP 广泛应用于各行各业,用于陶瓷粉末、石墨、耐火材料以及氮化硅、碳化硅和氮化硼等高级陶瓷等材料的压制。
此外,它还扩展到新的应用领域,如汽车和航空航天工业中的溅射靶材压缩和阀门部件涂层。
5.工艺流程和深加工
冷等静压之后,通常被称为 "绿色部件 "的压制材料还要经过进一步加工,通常是烧结,以达到最终的强度和性能。
这一额外步骤是必要的,因为仅靠 CIP 并不能使材料完全致密化,达到最终要求的强度。
6.与温等静压和热等静压的比较
与冷等静压不同,温等静压在中等温度(80-120°C)下操作,适合塑料和橡胶等材料。
而热等静压的工作温度要高得多,通常在 250°C 以上,适用于金属和合金,并将烧结作为工艺的一部分。
总之,冷等静压是在低温下压实粉末材料的一种多功能基本技术,可确保密度和强度均匀,适合进一步加工。
这种方法对于温度敏感性材料尤为重要,在各行各业都有广泛的应用。
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