[發明專利]陶瓷管的冷等靜壓成型模具及成型方法

在審

• 申請號: 201810231092.2
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108372573A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 黃毅華;黃政仁;劉學建;陳忠明;劉雷敏;蔣金弟;張健;王凱倫;王勇;左俊杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: B28B3/00
• 分類號: B28B3/00;B28B21/76
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;張力允

本發明提供一種陶瓷管的冷等靜壓成型模具及成型方法，該陶瓷管的冷等靜壓成型模具，包括鋼模和模套模具，其中所述鋼模分為內剛模和外剛模，所述模套設于所述內剛模與外剛模之間，且分為上模套和下模套，所述上模套的長度與所述下模套高出鋼模的長度一致，還具備設置于所述模套上對所述模套內部進行抽真空的抽氣管，所述下模套和所述上模套之間留有加陶瓷粉料的空腔。

技術領域

本發明涉及一種陶瓷管的冷等靜壓成型模具及成型方法。

背景技術

等靜壓成型是把粉體裝在模具里通過振實或適當擠壓達到一定的初裝密度，使其具有固定的形狀并進行密封，然后放在等靜壓機的高壓腔里，高壓腔液體壓力介質的靜壓經模具傳遞給粉體實現等靜壓成型。等靜壓模具要通過變形傳遞靜壓力實現粉體的等靜壓成型，所以通常要用彈性的橡膠材料或工程塑料來制作。

冷等靜壓成型（cold isostatic pressing molding）是將裝滿粉料的橡膠膜具放置到密閉的容器中，通過油泵施加各向同等的壓力，在高壓的作用下，制得致密的坯體的成型工藝。

對于管形陶瓷部件的成型，一般采用中間加鋼芯一起等靜壓的方法（如中國專利公開CN202428529U）所述。目前，這種方法可以制備小尺寸、小厚度、燒結不收縮或收縮較小的管形陶瓷樣品。但這種方法的缺點在于，其不是真正的完全等靜壓，其內壁和上下兩頭受到的不是液體介質傳遞的壓力。內壁受到鋼芯對粉體的反作用力；而上下兩頭受到的是膠蓋傳遞的壓力。這樣一種情況導致的直接后果是壓制出來的素坯密度不均勻，通常上下兩頭無收縮、且會結塊碎裂；素坯沿厚度方向存在密度梯度。雖然有些現象肉眼無法辨識，但是在后續燒結過程中，往往會出現內、外徑燒結收縮不一致，陶瓷性能差，尺寸無法精確控制，燒結扭曲，燒結開裂等現象。特別是對于大厚度、大尺寸管形陶瓷部件，這種現象尤為嚴重。

發明內容

本發明基于管形陶瓷部件不能完全等靜壓的特點，針對性地發明了一種冷等靜壓成型模具及成型方法，實現了管形陶瓷素坯的完全等靜壓，并解決了大尺寸、大厚度管形陶瓷的關鍵制備問題。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種陶瓷管的冷等靜壓成型模具，

包括鋼模和模套模具，其中所述鋼模分為內剛模和外剛模，所述模套設于所述內剛模與外剛模之間，且分為上模套和下模套，

所述上模套的長度與所述下模套高出鋼模的長度一致，

還具備設置于所述模套上對所述模套內部進行抽真空的抽氣管，

所述下模套和所述上模套之間留有加陶瓷粉料的空腔。

本發明實現了大尺寸管形陶瓷素坯的完全等靜壓，壓制后的素坯密度更均勻、燒結變形小，解決了大尺寸、高燒結收縮管形陶瓷部件的燒結開裂和變形問題。

優選地，所述上模套、所述下模套均為U形結構，

所述上模套、所述下模套分別由橡膠制成。

橡膠既能密封粉體又能傳遞壓力，是理想的粉體包覆材料。

較佳為，所述外鋼模的四周布有漏液孔。

四周布有漏液孔可以方便液體進入，將等靜壓力作用到膠套和粉體上。

另一方面，本發明還提供一種陶瓷管的冷等靜壓成型方法，包括如下步驟：

將下模套放入鋼模，邊加料邊振動；

加滿粉料后，裝上上模套并進行密封；

進行真空抽氣并保壓；

將密封后的模套從鋼模中取出，放入等靜壓機中進行等靜壓處理；

壓后取出脫去模套。