一种液相热压烧结模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种液相热压烧结模具，包括限位套，所述的限位套包括由内到外同轴套设的第一套体和第二套体，第一套体的壁厚远小于第二套体的壁厚；第一套体至少包括拼接构成的两个分体。本实用新型专利技术液相热压烧结模具通过两个薄厚不同的套体形成限位套，以牺牲成本低廉的第一套体来保护成本较高的第二套体，解决传统的成型模具难以实现的兼具低成本且能保证样品完好无损的问题，可实现热压成形样品顺利脱模，可保证样品无损伤并最大程度减小模具损伤。

A Kind of Liquid Phase Hot Pressing Sintering Die

The utility model discloses a liquid phase hot pressing sintering die, which comprises a limit sleeve. The limit sleeve comprises a first set and a second set of bodies arranged from inside to outside coaxially. The wall thickness of the first set is much smaller than that of the second set; the first set includes at least two splices formed by splicing. The liquid-phase Hot-pressing Sintering die of the utility model forms a limit sleeve through two thin and thick different sleeves to protect the second set with higher cost by sacrificing the first set with low cost, and solves the problem that the traditional forming die is difficult to realize, which has both low cost and can guarantee the intact and non-destructive samples, thus realizing the smooth hot-pressing forming sample. Demoulding can ensure that the sample is not damaged and minimize the damage of the die.

【技术实现步骤摘要】
一种液相热压烧结模具
本技术属于陶瓷复合材料领域，涉及热压成型装置，具体涉及一种液相热压烧结模具，可实现热压成形样品顺利脱模，最大程度减小模具和样品损伤。
技术介绍
液相烧结是有液相参与的烧结。发生液相烧结的物质由两相或多相组成，在烧结温度下，高熔点相仍为固相并保持一定形状，低熔点相成为液相。由于低熔点相的存在，与单纯高熔点相相比，烧结温度可大大降低，致密化速率大大加快，对一些难烧结的陶瓷特别有利。热压烧结(hot-pressing，HP)是一种机械加压的烧结方法，此法是先把陶瓷粉末装在模腔内，在加压的同时将粉末加热到烧成温度，由于从外部施加压力而补充了驱动力，因此可在较短时间内达到致密化，并且获得具有细小均匀晶粒的显微结构。对于共价键难烧结的高温陶瓷材料(如Si3N4、B4C、SiC、TiB2、ZrB2)，热压烧结是一种有效的致密化技术。液相热压烧结是液相辅助热压烧结，高温下产生液相驱动和机械压力驱动能显著促进烧结，致密化效果优于单一的热压烧结或液相烧结，但是液相在压力驱动下不可避免地被挤向模具壁，导致热压成形的样品与模具壁粘接，热压烧结后脱模困难甚至脱模过程中损伤模具和样品。目前常用的热压模具，一般为圆柱体单层模具，只要热压烧结发生粘模现象，则脱模时通常不得不将模具破坏以取出样品，往往样品取出后表面亦有缺损或者出现宏观裂纹，从而导致一次热压要消耗一个模具且难以得到合格的热压产品，造成低的效率和高的成本。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷和不足，本技术的目的是给出一种液相热压烧结模具，能实现液相热压烧结不损伤样品和模具的热压成形模具，以期解决传统的成型模具难以实现的兼具低成本且能保证样品完好无损的问题。为解决上述问题，本技术采取的技术方案为:一种液相热压烧结模具，包括限位套，所述的限位套包括由内到外同轴套设的第一套体和第二套体，第一套体的壁厚小于第二套体的壁厚；第一套体至少包括拼接构成的两个分体。可选的，第一套体的外壁与第二套体的内壁贴合设置，第一套体内腔为圆柱形腔体，第一套体外壁与第二套体内壁的贴合面的母线与第一套体内腔的母线呈交叉线。可选的，第一套体的外壁与第二套体的内壁贴合设置，第一套体的外壁的纵切面为梯形，第一套体的内壁的纵切面为长方形。可选的，第二套体的壁厚为第一套体的壁厚的8～10倍。可选的，所述的模具还包括设置在所述限位套端部的第一压力件和第二压力件，第一压力件和第二压力件在限位套的端部给待烧结样品压紧力。可选的，还包括压力件保护垫片，压力件保护垫片设置在第一压力件或第二压力件与待烧结样品间，压力件保护垫片为边缘带有凸环的片体。可选的，在压力件保护垫片与待烧结样品间还设置至少一个压力件附加垫片，压力件附加垫片为圆盘状片体。可选的，第一压力件的高度大于第二压力件的高度。可选的，第一压力件包括第一承压端和第一传压端，第二压力件包括第二承压端和第二传压端，第一承压端和第二承压端均为盘状件，第一传压端和第二传压端均为柱状件；第一传压端的高度大于第二传压端的高度。与现有技术相比，本技术具有以下优点：本技术液相热压烧结模具通过两个薄厚不同的套体形成限位套，能实现液相热压烧结不损伤样品和模具的热压成形模具，以牺牲成本低廉的第一套体来保护成本较高的第二套体，可实现热压成形样品顺利脱模，最大程度减小模具和样品损伤。另外，本技术的磨具还能保护成本较高的上/下压头；垫片都比较薄，为3～5mm厚的圆盘，特别是保护垫片，通过凸台环保护了上/下压头，以成本低廉的垫片来保护成本较高的上/下压头，同时还能保护样品。第一模套是一次性的，而上/下压头和第二模套是反复使用的，垫片也可反复使用，但是若不用垫片的话，上/下压头就跟原料紧挨着，那样其侧表面(尤其上压头侧表面)与第一模套壁间就会被原料粉体粘接，上/下压头、第二模套都是成本较高的构件，一旦上/下压头被第一模套壁粘接了，那么在用强力敲击卸下上/下压头时，样品也可能被震坏。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1为本技术的液相热压烧结模具的整体结构示意图；图2为图1的爆炸图；图中各标号表示为：1-第一压力件、11-第一承压端、12-第一传压端、2-压力件保护垫片、3-压力件附加垫片、4-限位套、41-第一套体、42-第二套体、5-第二压力件、51-第二承压端、52-第二传压端；以下结合说明书附图和具体实施方式对本技术做具体说明。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”通常对应于车辆的上、下、左、右、前、后，其中，“上、下”对应于竖直方向或高度方向，“左、右”对应于横向方向，其中，“升、降”是指相应的部件在竖直方向上向上或向下的运动。但上述方位词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。比如，在下文中，第一套体41还称为内套，第二套体42还称为外套，第一压力件1还成为上压头，第二压力件5还称为下压头，压力件保护垫片2还称为上/下压头垫片，压力件附加垫片3还称为中间垫片，第一压力件传压端12和第二压力件传压端52还称为上/下压头凸台。结合图1和2，本技术的液相热压烧结模具，包括限位套4，限位套4包括由内到外同轴套设的第一套体41和第二套体42，第一套体41的壁厚小于第二套体42的壁厚；第一套体41至少包括拼接构成的两个分体。本技术的液相热压烧结模具由于内套薄，在烧结后的脱模过程中，可直接敲碎内套，以取出样块，薄的内套可轻松敲碎，不会导致大的敲击冲力，不至于损伤样块和外套；薄的内套价格低廉，以牺牲内套来保护样品和外套，使材料制备的成本降低。热压过程中，上/下压头的机械压力往中间挤压粉体原料以达到致密烧结的效果，原料粉体在挤压力的作用下厚度减小，势必产生垂直模具内壁向外的张力，此张力首先作用在内套上，因内套薄，不一定能承受此张力，但由于内套是可开合的而又被外套所固定，故此张力可通过至少两个分体式的内套(比如两个半圆柱体内套)间的缝隙得到释放，从而转移至外套，而外套很厚实，足以承受热压过程中粉体原料的张力，原料粉体被石墨纸包裹因而在两个半圆柱内套缝隙处不会外渗。第一套体41的外壁与第二套体42的内壁贴合设置，第一套体41内腔为圆柱形腔体，第一套体41外壁与第二套体42内壁的贴合面的母线与第一套体41内腔的母线呈交叉线。比如，内套外壁和外套内壁均为喇叭状，外套壁对内套壁原本有一个垂直壁表面朝内的支撑力和沿壁表面向下的静摩擦力，这两种力均可分解成水平朝内的力，因而对抵抗张力有利。此外，喇叭状可使得内套很方便地插入外套中。比如图中所示的结构，第一套体41的外壁与第二套体42的内壁贴合设置，第一套体41的外壁的纵切面为梯形，第一套体41的内壁的纵切面为长方形，第二套体42的外壁的纵切面为长方形，第二套体42的内壁的纵切面为与第一套体41贴合的梯形。比如，外套为一个厚壁圆柱体圆筒，其外径均匀而内径呈上宽下窄的喇叭状，外套的外径为126mm；顶端内径为54mm，底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液相热压烧结模具，其特征在于，包括限位套(4)，所述的限位套(4)包括由内到外同轴套设的第一套体(41)和第二套体(42)，第一套体(41)的壁厚小于第二套体(42)的壁厚；第一套体(41)至少包括拼接构成的两个分体。

【技术特征摘要】
1.一种液相热压烧结模具，其特征在于，包括限位套(4)，所述的限位套(4)包括由内到外同轴套设的第一套体(41)和第二套体(42)，第一套体(41)的壁厚小于第二套体(42)的壁厚；第一套体(41)至少包括拼接构成的两个分体。2.根据权利要求1所述的液相热压烧结模具，其特征在于，第一套体(41)的外壁与第二套体(42)的内壁贴合设置，第一套体(41)内腔为圆柱形腔体，第一套体(41)外壁与第二套体(42)内壁的贴合面的母线与第一套体(41)内腔的母线呈交叉线。3.根据权利要求1所述的液相热压烧结模具，其特征在于，第一套体(41)的外壁与第二套体(42)的内壁贴合设置，第一套体(41)的外壁的纵切面为梯形，第一套体(41)的内壁的纵切面为长方形。4.根据权利要求1-3任一所述的液相热压烧结模具，其特征在于，第二套体(42)的壁厚为第一套体(41)的壁厚的8～10倍。5.根据权利要求1-3任一所述的液相热压烧结模具，其特征在于，所述的模具还包括设置在所述限位套(4)端部的第一压力件...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡艳芝，王楠，王源，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61