实验室液压成型压力如何影响多孔钨骨架的孔隙结构？

实验室液压成型压力是多孔钨骨架内部结构的基本构建者。它直接决定了钨颗粒的初始排列，从而影响后续制造步骤的效率。通过施加超高成型压力，您可以优化开孔的分布，从而形成一个理想的通道网络，用于熔融铜的浸润。

核心见解：虽然增加压力会产生更致密的颗粒排列，但其最关键的功能并非仅仅是压实，而是战略性地优化开孔的分布。这确保了骨架能够形成一个连通的通路，使熔融铜能够实现近乎完全致密的填充，而不是封闭材料。

颗粒排列的力学原理

当您施加实验室液压时，您正在将原材料钨颗粒推入更紧密的配置中。主要的物理变化是单个颗粒之间接触点数量的显著增加。这减小了颗粒之间的平均距离，为结构完整性奠定了基础。

除了简单的接触，超高压力还会迫使颗粒在机械上相互联锁。这种机械联锁提供了骨架在烧结前保持形状所需的“生坯强度”（烧结前的稳定性）。它创造了一个坚固的框架，能够抵抗后续加热阶段的变形。

液压最显著的影响是其组织开孔网络的能力。受控的高压不是随机压碎孔隙，而是将这些空隙均匀地分布在整个骨架中。这种分布至关重要，因为开孔是浸润所需的特定通道。

施加压力的最终目标是在低温烧结后仍能保持这些开放的通道。通过最初建立一个稳定、分布良好的孔隙结构，骨架提供了无阻碍的通道。这使得熔融铜能够深入且均匀地渗透到钨基体中。

虽然高压是有益的，但它也带来了一个特定的结构权衡。强烈的压实会略微增加闭孔的比例。

闭孔是熔融铜无法到达的孤立空隙，这在技术上会降低密度。然而，主要参考资料表明，优化开孔的益处远远超过了闭孔率的微小增加。由此产生的结构优先考虑连通性而非总空隙体积。

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Ahmad Hamidi, S. Rastegari. Reduction of Sintering Temperature of Porous Tungsten Skeleton Used for Production of W-Cu Composites by Ultra High Compaction Pressure of Tungsten Powder. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.264-265.807

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .