[發明專利]一種高陡度陶瓷整流罩熱壓成型模具及整流罩制備方法

有效

• 申請號: 202011048680.6
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112356231B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 商青琳;楊勇;張榮實;何宜澤;李特
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: B28B3/02
• 分類號: B28B3/02;B28B7/00;B28B13/06;C04B35/553;C04B35/622;C04B35/645
• 代理公司: 天津市鼎拓知識產權代理有限公司 12233
• 代理人: 劉雪娜

1.一種高陡度陶瓷整流罩熱壓成型模具，其特征在于，

所述高陡度，長徑比大于0.5；

所述熱壓成型模具包括：陽模(1)、裝料套筒(2)、由第一陰模半模(31)和第二陰模半模(32)組成的陰模(3)、承壓套筒(4)和熱脫模卡具(5)；

其中，所述陽模(1)為壓頭，包括頭部和端部，頭部形狀與整流罩內部形狀相吻合，與頭部相對的端部為圓柱形，外徑與裝料套筒(2)的內徑相同；

所述裝料套筒(2)為圓環柱體，厚度與陽模端部圓柱體的半徑之和等于承壓套筒的內徑，高度與陰模(3)總高度之和大于承壓套筒(4)的高度；上側面為平面，下側面為第一配合面；

所述第一陰模半模(31)與第二陰模半模(32)組成一個具有內部凹腔的圓柱體陰模(3)，相接處截面為平滑平面；所述凹腔的形狀與整流罩的外部形狀相吻合；所述圓柱體的外徑與所述裝料套筒(2)的外徑相同、與承壓套筒(4)的內徑相同，高度小于承壓套筒(4)的高度，下部為平面，上部為圓環，圓環的上側面為具有第一配合面限位結構的第二配合面；所述裝料套筒(2)的第一配合面為斜面或帶平臺的斜面或臺階；相應的，所述陰模(3)的第二配合面為與裝料套筒(2)相配合的斜面或帶平臺的斜面或臺階；所述第一陰模半模(31)與第二陰模半模(32)完全相同；

所述承壓套筒(4)為圓環柱體，內徑與陰模(3)的外徑、裝料套筒(2)的外徑相同。

2.一種高陡度陶瓷整流罩的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括采用權利要求1所述的熱壓成型模具進行熱壓成型和預燒結的過程；包括如下步驟：

步驟S1，采用冷等靜壓成型或干壓成型制備高陡度陶瓷整流罩的預成型素坯；

步驟S2，采用所述熱壓成型模具，對整流罩預成型素坯進行熱壓成型和預燒結，制備整流罩預燒結毛坯；具體為：

在熱壓模具表面噴涂石墨乳，使用吹風機吹干，并拋光至光亮；

組裝模具，將第一陰模半模與第二陰模半模對合后，裝入承壓套筒中，再將裝料套筒對合在陰模的上側，使裝料套筒下側的第一配合面與陰模上側的第二配合面對合，且內壁也相對合，裝料套筒與陰模組合的外圓柱面與承壓套筒的內壁相合；

將整流罩預成型的素坯置于熱壓模具中，合上陽膜，然后將整個模具置于熱壓爐爐腔中，抽真空至50pa以下時開始升溫；升溫速率為1℃/min～10℃/min，保溫溫度為500℃～850℃，保溫1h～10h時開始施加壓力，熱壓壓力為200Mpa～400MPa，保溫保壓時間為30min～200min；

步驟S3,采用熱等靜壓燒結所述整流罩預燒結毛坯，獲得高陡度陶瓷整流罩毛坯；

步驟S4，對所述高陡度陶瓷整流罩初件進行光學加工，獲得具有預定紅外透過率的高陡度陶瓷整流罩。

3.根據權利要求2所述的高陡度陶瓷整流罩的制備方法，其特征在于，所述步驟S2還包括：保壓結束后開始泄壓，泄壓完成后升起壓頭進行熱脫模；脫模后對整流罩預燒結毛坯進行原位退火。

4.根據權利要求3所述的高陡度陶瓷整流罩的制備方法，其特征在于，退火溫度為400℃～600℃，退火時間為0.5h～20h，退火結束后按照設定的降溫程序降至200℃，然后自然冷卻；模具降至室溫后，打開模具，取出整流罩預燒結毛坯；原位退火前后降溫過程的降溫速率為1℃/min～5℃/min。

5.根據權利要求2所述的高陡度陶瓷整流罩的制備方法，其特征在于，所述步驟S3,采用熱等靜壓燒結整流罩預燒結毛坯，將整流罩預燒結毛坯清理干凈后，置于石墨或金屬坩堝中，坩堝置于熱等靜壓爐腔體中，開始升溫升壓，壓力和溫度同時達到設定值，熱等靜壓溫度為550℃～800℃，壓力為120MPa～200Mpa，保溫保壓時間為1h～10h。

6.根據權利要求5所述的高陡度陶瓷整流罩的制備方法，其特征在于，熱等靜壓處理的氣體為氬氣。