[发明专利]陶瓷管的冷等静压成型模具及成型方法

说明书

本发明提供一种陶瓷管的冷等静压成型模具及成型方法，该陶瓷管的冷等静压成型模具，包括钢模和模套模具，其中所述钢模分为内刚模和外刚模，所述模套设于所述内刚模与外刚模之间，且分为上模套和下模套，所述上模套的长度与所述下模套高出钢模的长度一致，还具备设置于所述模套上对所述模套内部进行抽真空的抽气管，所述下模套和所述上模套之间留有加陶瓷粉料的空腔。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷管的冷等静压成型模具及成型方法。

背景技术

等静压成型是把粉体装在模具里通过振实或适当挤压达到一定的初装密度，使其具有固定的形状并进行密封，然后放在等静压机的高压腔里，高压腔液体压力介质的静压经模具传递给粉体实现等静压成型。等静压模具要通过变形传递静压力实现粉体的等静压成型，所以通常要用弹性的橡胶材料或工程塑料来制作。

冷等静压成型（cold isostatic pressing molding）是将装满粉料的橡胶膜具放置到密闭的容器中，通过油泵施加各向同等的压力，在高压的作用下，制得致密的坯体的成型工艺。

对于管形陶瓷部件的成型，一般采用中间加钢芯一起等静压的方法（如中国专利公开CN202428529U）所述。目前，这种方法可以制备小尺寸、小厚度、烧结不收缩或收缩较小的管形陶瓷样品。但这种方法的缺点在于，其不是真正的完全等静压，其内壁和上下两头受到的不是液体介质传递的压力。内壁受到钢芯对粉体的反作用力；而上下两头受到的是胶盖传递的压力。这样一种情况导致的直接后果是压制出来的素坯密度不均匀，通常上下两头无收缩、且会结块碎裂；素坯沿厚度方向存在密度梯度。虽然有些现象肉眼无法辨识，但是在后续烧结过程中，往往会出现内、外径烧结收缩不一致，陶瓷性能差，尺寸无法精确控制，烧结扭曲，烧结开裂等现象。特别是对于大厚度、大尺寸管形陶瓷部件，这种现象尤为严重。

发明内容

本发明基于管形陶瓷部件不能完全等静压的特点，针对性地发明了一种冷等静压成型模具及成型方法，实现了管形陶瓷素坯的完全等静压，并解决了大尺寸、大厚度管形陶瓷的关键制备问题。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种陶瓷管的冷等静压成型模具，

包括钢模和模套模具，其中所述钢模分为内刚模和外刚模，所述模套设于所述内刚模与外刚模之间，且分为上模套和下模套，

所述上模套的长度与所述下模套高出钢模的长度一致，

还具备设置于所述模套上对所述模套内部进行抽真空的抽气管，

所述下模套和所述上模套之间留有加陶瓷粉料的空腔。

本发明实现了大尺寸管形陶瓷素坯的完全等静压，压制后的素坯密度更均匀、烧结变形小，解决了大尺寸、高烧结收缩管形陶瓷部件的烧结开裂和变形问题。

优选地，所述上模套、所述下模套均为U形结构，

所述上模套、所述下模套分别由橡胶制成。

橡胶既能密封粉体又能传递压力，是理想的粉体包覆材料。

较佳为，所述外钢模的四周布有漏液孔。

四周布有漏液孔可以方便液体进入，将等静压力作用到胶套和粉体上。

另一方面，本发明还提供一种陶瓷管的冷等静压成型方法，包括如下步骤：

将下模套放入钢模，边加料边振动；

加满粉料后，装上上模套并进行密封；

进行真空抽气并保压；

将密封后的模套从钢模中取出，放入等静压机中进行等静压处理；

压后取出脱去模套。