柔性石墨箔在热压组件中充当关键的界面层，主要作用是将钛粉与模具壁隔离开。它的存在可防止钛在高温下与石墨模具发生化学反应，从而有效降低严重粘附和碳化的风险。
通过创建物理和化学缓冲层，石墨箔可防止活性金属与模具熔合，同时吸收热膨胀引起的机械应力。
化学隔离和表面保护
防止碳化反应
钛在热压所需的高温下具有高度反应性。如果没有屏障，直接与石墨模具接触的钛粉会发生反应生成碳化钛。
柔性石墨箔充当低反应性屏蔽层。它在物理上将粉末与模具壁隔开，大大降低了发生这些不希望的碳化反应的可能性。
消除粘附
当钛与模具反应时，它倾向于粘附或熔合到表面。这种粘附会破坏烧结件的表面光洁度并损坏模具。
该箔片充当不粘衬里。它确保最终固结的部件与工具保持分离，从而保持样品的完整性和模具的可重复使用性。
机械稳定性和工艺控制
管理热膨胀系数不匹配
钛和石墨的热膨胀系数不同。随着组件的加热和冷却，这些材料以不同的速率膨胀和收缩。
这种不匹配会产生显著的内部应力。箔片的柔韧性使其能够充当缓冲层，吸收这些应力，以防止烧结样品或模具破裂。
补偿模具的不规则性
石墨模具即使经过良好加工，也可能存在细微的表面缺陷。
箔片的压缩性使其能够适应这些不规则性。这可确保压制过程中的压力分布均匀，并防止粉末流入模具壁中的小裂缝或孔隙。
便于脱模
将烧结样品从刚性模具中取出是一个精细的过程。高摩擦力或粘附力可能导致断裂。
由于箔片可防止直接粘合，因此简化了脱模过程。样品更容易滑出，从而减少了弹出部件所需的机械力。
了解局限性
虽然石墨箔至关重要，但它并非对所有变量都完美适用。它仍然是碳基材料，这意味着在极端温度或长时间保持时，仍有可能发生少量碳向钛表面的扩散。
此外，箔片为设置增加了物理尺寸。如果在装载过程中箔片起皱，这些皱纹将印在烧结部件的表面上，需要额外的后处理才能去除。
为您的目标做出正确的选择
在设计热压组件时，请考虑箔片与您的特定目标如何相互作用。
- 如果您的主要重点是样品纯度：确保箔片是高等级的，并考虑缩短保持时间，以严格限制箔片本身可能发生的任何碳扩散。
- 如果您的主要重点是模具寿命：优先使用箔片以防止模具壁的磨损和化学腐蚀，从而延长昂贵工具的使用寿命。
使用柔性石墨箔是确保钛烧结过程中清洁分离和结构完整性的行业标准。
摘要表：
| 特征 | 石墨箔的功能 | 主要优点 |
|---|---|---|
| 化学屏障 | 防止钛-石墨反应 | 阻止碳化和保持纯度 |
| 不粘衬里 | 消除金属与模具的直接接触 | 防止部件粘附和模具损坏 |
| 热缓冲 | 吸收热膨胀引起的应力 | 防止样品或模具破裂 |
| 表面界面 | 适应模具的不规则性 | 确保压力分布均匀 |
| 弹出辅助 | 降低部件取出时的摩擦力 | 便于轻松、无损地脱模 |
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