炭素工艺学第五章成型.ppt

:物料被密度时,为使物料发生变形,必须使物料内的剪应力达到一定数值,这时的剪应力称为物料的流动极限应力,用σs来表示。其大小与糊料中粉末颗粒的特性、粘结剂的特性及粘结剂的用量有关。当物料在变形过程中受到各方面的力时,σs只与绝对值最大和绝对值最小的剪应力有关,,则成型时所需压力小,而生制品的密度大,机械强度髙;塑性太大,生制品容易变形,使制品的机械强度反而降低。在压制过程中,压粉及糊料都存在一定的塑性。物料塑性影响因素物料的物性黏结剂的软化点黏结剂的加入量成型温度物理的塑性度量:B—物料的塑性指标;d2—物料的堆积密度,g/cm3;d1—压制后生制品的体积密度,g/cm3;σc—压制后生制品的抗压强度,MPa;P—成型时的压力,MPa。。物料的流动性与它的願粒形状、大小及粒度配比有关。物料的流动性使整个料室内上下、左右压力分布均匀,在压制过程中,使物料充满料室的各个部位,增加生制品密度的均匀性;,颗粒的自然取向性自然取向性:一切可以自由移动的颗粒都具有以其较宽、较平的一面垂直于作用力的方向的性能,即颗粒能自然地处于力矩最小的位置,这称为颗粒的自然取向性。糊料和压粉颗粒都不是球形,自然取向性造成结构的各向异性。不同的成型方法所得到生制品内颗粒排列方向与各向异性比不同。模压法:制得的生制品颗粒垂直于模压力方向排列,各向异性比较小;挤压法:制得的生制品颗粒沿平行于挤压力方向排列,各向异性比大;等静压成型法:制得的生制品在结构上是各向同性的。、宽、高三个方向尺寸相差不大,要求密度均匀、结构致密的制品,如电机用电刷,电真空器用石墨零件,密封材料等。:将一定量的糊料或压粉装入具有所要求的形状及尺寸的模具内,在压力作用下,糊料颗粒发生位移和变形,颗粒间接触表面因塑性变形而发生机械咬合和交织,使压块压实。模压成型示意图(a)双向模压;(b)单向模压1—上柱塞;2—糊料;3—模具;4—下柱塞压型时,糊料颗粒间,糊料与模壁间会发生摩擦,使压块内压力分布不均匀,造成压块密度分布不均匀。压块愈厚,这种不均匀现象愈严重。采用双面压制或压制时附加振动,可以减小这种不均匀性。,压块的相对密度是随压力增加而增大。压块的相对密度与压制压力的关系模压成型的三个过程:第一阶段(图AB段),柱塞开始加压,随柱塞移动,颗粒间的空隙被较小颗粒所填充,空隙减少。在这阶段,压力稍有增加,压块密度就很快增加;第二阶(图BC段),当柱塞继续加压,压块逐渐紧密,糊料内呈现一定的阻力。在这一阶段,压块密度与所施压力成比例地增大。第三阶段,压力进一步增加,压块密度不再增加,但在这一阶段可以使压块各部分的密度渐趋均匀。在第一、二阶段中,压块的密实是以颗粒的滑移和接触紧密为主,第三阶段则以颗粒的变形为主。(PR):压力下糊料颗粒的位移,使它向水平方向(X轴和Y轴方向)胀大。但是立方体四周被柱塞和模壁包围,使它不能胀大,这就是说有一个与水平胀力相等而方向相反的力限制着立方体,这种力就是侧压力。,糊料在压力作用下运动,糊料与模壁间产生摩擦。摩擦力愈大,则消耗压力愈多,使糊料内各部分受力不均匀。距离柱塞愈远处的摩擦损失愈大,所受压力愈小。,由于内、外摩擦力的影响,存在着压力损失,因此,生制品的各部位密度不均匀,具有如下规律:(1)由于外摩擦力的影响,生制品的体积密度随着离开柱塞的距离増加而下降,虽现上密下疏的现象;(2)由于内摩擦力的影响,生制品的体积密度随着离模具中心距离增加而降低,呈现内密外疏的现象;(3)由于加料不均匀,糊料流动性不好,会出现在加料多的地方体积密度大的现象。压块内等密度线分布弹性后效的危害:弹性后效将导致颗粒间断裂,形成较大裂纹,造成裂纹废品的产生。弹性后效现象有时在脱模时立即产生,有时在放置一段时间才产生。为防止生制品在焙烧前开裂,应尽快将其装炉焙烧。影响弹性后效的因素:(1)骨料颗粒的性质及其组成。当细顆粒多,弹性后效大。若糊料中颗粒的表面平滑,形状规则,颗粒间的咬合和交织作用小,弹性后效也会增大。(2)糊料的塑性。若糊料的粘结剂童不足,混捏不均勻或压型温度过低,塑性差,弹性后效的胀力大于糊料的粘结力,制品就会开裂。(3)成型压力。弹性后效通常随成型压力的增大而增