上海交通大学：《材料制备新技术（专业硕士课程）》教学资源_研究生-粉末冶金课件_第四章 特殊成形（特压）

第四章 、特殊成形 等静压成形 粉末轧制成形 粉末挤压成形 制品特点： 特殊成形 高速、高能成形 形状复杂 注射成形 尺寸范围宽 穷产 温压成形 性能要求高 粉浆浇注 分类 离心浇注 制品特点： 形状简单 模压成形 尺寸较小 重量较轻 性能要求不高

第四章 特殊成形 成形 方法 分类 特殊成形 粉浆浇注 等静压成形 模压成形 粉末轧制成形 粉末挤压成形 注射成形 温压成形 高速、高能成形 离心浇注 制品特点： 形状复杂 尺寸范围宽 性能要求高 制品特点： 形状简单 尺寸较小 重量较轻 性能要求不高

1.等静压成形 钢模压制与 钢模压制（压力大小分布不均、外摩擦力作用）→压坯密度分布不均 等静压的特点： 等静压（各向压力相等、外摩擦力小）→ 纵断面压坯密度分布均匀、 横断面密度从外向内稍降低 上盖 顶压头 上盖 高压箭 橡胶模 粉体 加压橡皮模 粉体 压力介质 (气体) 成型橡皮模 高压简 压力介质 下盖 (液体) 底压头 湿式法 ~下盖 千式法 图1湿法和干法等静压原理示意图

（液体） （气体） 1. 等静压成形 钢模压制与 等静压的特点： 钢模压制（压力大小分布不均、外摩擦力作用） 等静压（各向压力相等、外摩擦力小） 压坯密度分布不均 纵断面压坯密度分布均匀、 横断面密度从外向内稍降低

过程： 天然橡胶或合成橡胶（如氯丁橡胶、硅氯丁橡 胶、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨基甲酸脂等)。 模具材料选择及制作 天然橡胶和氯丁橡胶 +湿袋压制模具 (要求：一定强度、弹性、 聚氨甲酸脂、聚氯乙烯+干袋压制模具 耐磨性和硬度) 热塑性软性树脂是目前制作模具的主要材料。 粉末料准备 装料（干袋模具、湿袋模具 装料)、密封、抽气 陶瓷及碳化物的成形压力范围为 70.4-219MPa; 压制和脱模 金属粉末的等静压制成形压力范围为 i219438MPa

过程： 模具材料选择及制作 （要求：一定强度、弹性、 耐磨性和硬度） 粉末料准备 装料（干袋模具、湿袋模具 装料）、密封、抽气 压制和脱模 陶 瓷 及 碳 化 物 的 成 形 压 力 范 围 为 70.4~219MPa； 金属粉末的等静压制成形压力范围为 219~438MPa。 天然橡胶或合成橡胶（如氯丁橡胶、硅氯丁橡 胶、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨基甲酸脂等）。 天然橡胶和氯丁橡胶 湿袋压制模具 聚氨甲酸脂、聚氯乙烯 干袋压制模具 热塑性软性树脂是目前制作模具的主要材料

2.三轴压制 受压状态 周压) 等静压 (轴压) 轴向负荷 图2 三轴压制装置简图 1一侧限压力，2，一轴向承载活塞： 3一放油孔；4一出油孔

2 2. 三轴压制 受压状态 等静压（周压） 轴向负荷（轴压）

3.粉浆浇注 应用：压制性差的脆性粉，如碳化物、硅化物、氮化物、铬和硅等。可生 产简单形状或异形制品。 过程： 悬浮液的制备 加有添加剂的水、细粉末) 浇入石膏模中 Q口口一 (a) (b) (c) (d) 模内烘干 粉浆浇注工艺原理图 (a)组合石膏模；(b)粉浆浇注入模：(c)吸收粉浆水份：(d)成形注件 取出烘干 烧结

3. 粉浆浇注 过程： 应用：压制性差的脆性粉，如碳化物、硅化物、氮化物、铬和硅等。可生 产简单形状或异形制品。 悬浮液的制备 (加有添加剂的水、细粉末) 模内烘干 取出烘干 烧结 浇入石膏模中

>高孔隙率坯块应用举例： 金属纤维 悬浮液 坯块 接泵 图3采用金属纤维浆料制取金属毡示意图

图3 采用金属纤维浆料制取金属毡示意图 Ø高孔隙率坯块应用举例： 金属纤维 悬浮液 坯块

a.制取金属毡 高孔隙度(80%以上)金 属毡经过压制、烧结、补 充机械加工，成为均匀孔 隙的高渗透性过滤片或吸 音材料！ Recebve Array Target 出是氨用和玻璃许验组成的 效县铝板卤境式消声瓦 过滤片 消声材料

a.制取金属毡 高孔隙度（80%以上）金 属毡经过压制、烧结、补 充机械加工，成为均匀孔 隙的高渗透性过滤片或吸 音材料! 过滤片 消声材料 由聚氨脂和玻璃纤维组成的 双层铝板固定式消声瓦!

b.制取导电塑料 (具有高强度、防电磁波辐射、防静电作用) 高孔隙率 坯块加入 熔融塑料 单个次晶状态 下的导电通道 靠椅 搬运框 电位器外壳 电视机外壳

b.制取导电塑料 （具有高强度、防电磁波辐射、防静电作用） 靠椅 搬运框 电位器外壳 电视机外壳 高孔隙率 坯块加入 熔融塑料

c.制备固体自润滑材料 (可满足高温、高压等苛刻条件下的减摩效果) MoS2 基体 图4固体自润滑材料横截面形貌（图中左边为中部，右边为边缘）×100 a,粉末基体材料 b.纤维基体材料 高温固体自润滑铜轴瓦 固体自润滑止推轴承

c. 制备固体自润滑材料 （可满足高温、高压等苛刻条件下的减摩效果） 高温固体自润滑铜轴瓦 固体自润滑止推轴承 MoS2 基体

>粉浆离心沉积法 (制多层复合材料、功能梯度材料) 回冠西官 多层纳米级复合材料制备工艺示意图

Ø粉浆离心沉积法 （制多层复合材料、功能梯度材料）