一种避免产品粘连的热等静压方法技术

本发明专利技术涉及一种避免产品粘连的热等静压方法，所述方法包括以下步骤：对金属板焊接处进行遮蔽处理，然后对金属板内部进行硅酸钠和氧化铝复合涂层的喷涂，去除遮蔽物后对金属板进行干燥；金属板环绕待热等静压坯料的侧面，然后将金属板和盖板进行焊接，得到的包套依次进行真空处理、闭气处理和热等静压处理；将热等静压处理后的包套进行切割处理，去除包套后得到产品。本发明专利技术采用硅酸钠和氧化铝的复合涂层对遮蔽后的侧包套内部进行涂刷，避免了热等静压过程中产品与包套粘连及产品被污染等问题；在热等静压后对焊接边缘进行等离子切割，即可实现包套与产品快速分离。即可实现包套与产品快速分离。即可实现包套与产品快速分离。

【技术实现步骤摘要】
一种避免产品粘连的热等静压方法


[0001]本专利技术属于粉末冶金
，尤其涉及一种避免产品粘连的热等静压方法。

技术介绍

[0002]热等静压是指一种将制品放置到密闭的容器中，向制品施加各向同等的压力，同时施以高温，在高温高压的作用下，使制品得以烧结和致密化的方法。热等静压烧结主要应用于粉末和块体的致密化烧结，正因为其特殊的加压方式，烧结前粉末需要进行包套处理，若要求样品进行扩散连接也要进行包套。
[0003]CN114406261A公开了一种用于热等静压烧结的包套模具及包套方法，所述包套模具包括底垫和外套组成的筒体结构，筒体顶部设有上压头，上压头的外径小于筒体结构的内径；简体结构内设有待包套样品，待包套样品被包套外套包套，包套外套的两端通过垫片I夹持，靠近上压头的垫片I与上压头之间设有上套筒压头，靠近底垫的垫片I与底垫之间从垫片I一侧起依次设有垫片Ⅱ、模套和下套简压头。其能一步实现包套内的高真空和包套的焊接。
[0004]随着各类新型材料的使用和发展，因粉末冶金可以制作出传统熔铸方式难以生产出的材料和产品，可以加工难熔金属及化合物、假合金，相对熔铸更节约原材料，明显降低生产成本。近年来，以粉末冶金方式来制备材料运用的越来越广泛，在航空航天、新能源、机械、电子等领域有着广泛的使用。然而，目前高纯粉末冶金产品在热等静压过程中存在产品和包套材料粘连严重的现象，去除包套时存在困难，会将产品表面的材料撕裂下来，导致产品表面状态很粗糙，影响后续的加工。
[0005]CN109550960A公开了一种防止热等静压烧结件与包套粘连的方法，若待热等静压的原料为板坯或棒坯，则将待热等静压的板坯或棒坯采用石墨纸进行包裹，再将石墨纸表层用氮化硼涂料涂抹均匀，然后将涂抹好氮化硼涂料的石墨纸包裹放入包套内。其通过将石墨纸涂上氮化硼涂料，在将石墨纸放入包套和产品之间。但经过试验后发现在高温条件下使用石墨纸容易使高纯产品的杂质含量升高，产品纯度大打折扣。
[0006]因此，针对现有技术中存在的问题，亟需开发一种成本低以及不影响产品纯度的防止包套与产品粘连的方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种避免产品粘连的热等静压方法，通过在包套内部喷涂一层硅酸钠和氧化铝的复合涂层，避免了包套与产品粘连，同时不会影响产品的纯度。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种避免产品粘连的热等静压方法，所述方法包括以下步骤：
[0010](1)对金属板焊接处进行遮蔽处理，然后对金属板内部进行硅酸钠和氧化铝复合涂层的喷涂，去除遮蔽物后对金属板进行干燥；
[0011](2)金属板环绕待热等静压坯料的侧面，然后将金属板和盖板进行焊接，得到的包
套依次进行真空处理、闭气处理和热等静压处理；
[0012](3)将步骤(2)热等静压处理后的包套进行切割处理，去除包套后得到产品。
[0013]本专利技术通过采用硅酸钠和氧化铝的复合涂层对遮蔽后的金属板内部进行喷涂，避免了热等静压过程中产品与包套粘连及高纯产品被污染等问题，在热等静压后对包套的焊接处进行等离子切割，即可实现包套与产品快速分离，热等静压后，产品表面无剥落，无涂层残留，包套内部平整，对靶坯表面影响小。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述金属板的材质包括碳钢和/或不锈钢。
[0015]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述遮蔽处理为：对金属板焊接处贴附胶带。
[0016]优选地，所述金属板焊接处为金属板折弯边缘4
‑
6mm内，例如可以是4mm、4.2mm、4.4mm、4.6mm、4.8mm、5mm、5.2mm、5.4mm、5.6mm、5.8mm或6mm等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0017]本专利技术采用在金属板折弯边缘4
‑
6mm内贴附胶带，避免金属板折弯边缘与盖板焊接时发生焊接不牢靠等问题。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述硅酸钠和氧化铝的质量比为3:(1
‑
3)，例如可以是3:1、3:1.2、3:1.5、3:2、3:2.2、3:2.5或3:3等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，步骤(1)所述复合涂层的厚度为0.4
‑
0.6mm，例如可以是0.4mm、0.42mm、0.44mm、0.46mm、0.48mm、0.5mm、0.52mm、0.54mm、0.56mm、0.58mm或0.6mm等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]本专利技术通过控制硅酸钠和氧化铝的质量比以及复合涂层的厚度，在金属板内部喷涂硅酸钠和氧化铝复合涂层，避免了包套与产品粘连，且喷涂的复合材料对高纯产品不会产生污染。
[0021]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述干燥的温度为20
‑
30℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃或30℃等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，步骤(1)所述干燥的时间≥24h，例如可以是24h、26h、28h、30h或35h等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述焊接为：将两块金属板和两块盖板进行焊接后得到包套，并在包套焊接处设置脱气管。
[0024]本专利技术焊接后的热等静压包套为全密闭结构。
[0025]本专利技术中，所述盖板的材质包括碳钢和/或不锈钢。
[0026]优选地，所述脱气管的材质包括碳钢和/或不锈钢。
[0027]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述焊接的保护气体包括氦气和/或氩气。
[0028]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述真空处理为：在20
‑
30℃下将真空度抽至小于1
×
10
‑2Pa，然后升温至300
‑
500℃将真空度抽至小于6
×
10
‑3Pa。
[0029]本专利技术步骤(2)所述真空处理分为两段真空处理，其中，第一段真空处理为在20
‑
30℃下将真空度抽至小于1
×
10
‑2Pa；第二段真空处理为升温至300
‑
500℃将真空度抽至小于6
×
10
‑3Pa。
[0030]本专利技术中，第一段真空处理的温度为20
‑
30℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃或30℃等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0031]本专利技术中，第一段真空处理的真空度小于1
×
10
‑2Pa，例如可以是9...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种避免产品粘连的热等静压方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)对金属板焊接处进行遮蔽处理，然后对金属板内部进行硅酸钠和氧化铝复合涂层的喷涂，去除遮蔽物后对金属板进行干燥；(2)金属板环绕待热等静压坯料的侧面，然后将金属板和盖板进行焊接，得到的包套依次进行真空处理、闭气处理和热等静压处理；(3)将步骤(2)热等静压处理后的包套进行切割处理，去除包套后得到产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述金属板的材质包括碳钢和/或不锈钢。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述遮蔽处理为：对金属板焊接处贴附胶带；优选地，所述金属板焊接处为金属板折弯边缘4
‑
6mm内。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述硅酸钠和氧化铝的质量比为3:(1
‑
3)；优选地，步骤(1)所述复合涂层的厚度为0.4
‑
0.6mm。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥的温度为20
‑
30℃；优选地，步骤(1)所述干燥的时间≥24h。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述焊接为：将两块金属板和两块盖板进行焊接后得到包套，并在包套焊接处设置脱气管；优选地，所述脱气管的材质包括碳钢和/或不锈钢。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述焊接的保护气体包括氦气...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，李建，吴东青，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：