将氧化铝粉末涂覆在石墨模具内表面的主要作用是作为高温脱模剂。
在约950°C的温度下烧结TiC10/Cu-Al2O3复合材料时，金属粉末基体具有很高的反应活性，容易与富碳石墨粘结。氧化铝粉末充当惰性隔离屏障，防止这种粘附，并确保最终样品能够被取出，而不会损坏模具或复合材料的表面。
核心要点 涂覆氧化铝粉末在反应性金属基体和石墨模具之间形成物理屏障。这种隔离对于防止高温下的化学反应和机械粘结至关重要，从而确保顺利脱模并保持烧结复合材料的表面完整性。
模具-复合材料界面的物理学
防止高温粘附
在烧结过程中，温度通常会达到950°C。在这些高温下，金属粉末（特别是这种复合材料中的铜基基体）会软化并变得具有化学活性。
如果没有屏障，这些金属倾向于与石墨表面发生反应或机械粘附。氧化铝涂层有效地阻止了这种相互作用，充当不粘界面。
保持表面完整性
如果复合材料粘附在模具壁上，脱模过程将具有破坏性。强行取出样品很可能会撕裂复合材料的表面或损坏模具。
通过防止这种粘结，氧化铝层确保样品在取出时能保持其预期的尺寸精度和表面质量。
为什么石墨模具需要隔离
优良的导电体，差的脱模剂
选择石墨模具是因为它们具有高温下的机械强度和优良的导热性。它们确保热量快速均匀地传递到粉末，这对于致密化至关重要。
然而，由于石墨在轴向载荷下充当压力传递介质，复合材料会被牢固地压在模具壁上。这种压力增加了粘连的可能性，使得氧化铝隔离层成为工艺中必不可少的组成部分。
促进真空热压
在真空热压烧结中，模具必须承受显著的机械压力。石墨提供了塑形粉末所需的结构约束。
氧化铝粉末通过处理表面化学性质来补充这一点。它使石墨能够在不与工件永久熔合的情况下发挥其结构和热学作用。
理解权衡
应用一致性
脱模剂的有效性取决于均匀涂覆。如果氧化铝层太薄或不均匀，可能会发生局部粘结，导致表面缺陷。
对尺寸的影响
虽然氧化铝可以防止粘连，但它会在模具和零件之间引入物理层。如果粉末涂覆过厚或不均匀，可能会轻微改变烧结部件的最终几何尺寸。
为您的目标做出正确选择
为了优化您的烧结工艺，请考虑以下应用策略：
- 如果您的主要关注点是表面光洁度：确保将氧化铝粉末作为细微、均匀的雾或浆料施加，以防止纹理转移到复合材料上。
- 如果您的主要关注点是模具寿命：施加稍厚一些的氧化铝层，以确保金属与石墨之间零接触，最大限度地减少模具壁的磨损。
正确应用氧化铝屏障可以将潜在的脱模失败转变为常规、可重复的制造步骤。
总结表：
| 特性 | 氧化铝涂层目的 |
|---|---|
| 主要功能 | 高温脱模剂和隔离屏障 |
| 烧结温度 | 在950°C及以上有效 |
| 保护目标 | 防止铜基基体与石墨之间的粘结 |
| 表面质量 | 保持尺寸精度并防止表面撕裂 |
| 模具寿命 | 减少石墨的机械磨损和化学腐蚀 |
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