使用实验室自动液压机对高熵合金（Hea）进行压坯成型有哪些优势？

使用实验室自动液压机成型高熵合金（HEAs）的主要优势在于，通过精确的压力控制，能够生成可重复的、高密度的压坯。通过自动化压缩循环，这些系统消除了手动操作的不一致性，确保混合合金粉末能够形成稳定的样品，并最大限度地减少内部密度梯度。

在此背景下，自动化的核心价值在于“生坯强度”的标准化。通过施加均匀稳定的压力，压机确保颗粒重排和机械联锁在每个样品中都保持一致，从而防止在关键的烧结阶段发生变形或开裂。

确保样品完整性和均匀性

粉末冶金中最严峻的挑战之一是确保样品中心与边缘的密度相同。

自动液压机通过提供稳定、连续的压力来缓解此问题。这种精确的控制确保压坯内的密度分布保持均匀，从而防止出现可能导致后续工艺中结构失效的薄弱点。

要创建可行的生坯，粉末颗粒必须充分重排以填充空隙。

实验室压机利用高精度液压系统将颗粒强制紧密地排列在模腔内。这会形成一个固体几何形状，准确地反映模具尺寸，而不会出现松散堆积区域。

对于高熵合金等硬质材料，简单的压实是不够的；颗粒必须在机械上相互联锁。

这些压机可以施加巨大的力（通常高达 700 MPa），从而引起粉末颗粒的塑性变形。这种变形使颗粒在机械上相互联锁，赋予压坯足够的强度，使其能够被处理和加工而不至于碎裂。

压坯的质量直接决定后续烧结或熔化过程的成功与否。

通过实现高生坯密度（通常接近 86%），压机最大限度地减少了高温烧结过程中发生的收缩量。这种高初始密度可以防止常见的热缺陷，如翘曲、开裂或严重的几何变形。

在高熵合金的研究中，一致性对于有效的数据比较至关重要。

手动制备会引入人为的力量和时间变量。自动压机完全消除了这个变量，确保每个样品都在相同的条件下制备。这减少了实验误差，使研究人员能够将性能差异归因于合金成分，而不是样品制备缺陷。

虽然自动实验室压机提供卓越的一致性，但与工业生产压机相比，它们的运行速度通常较低。

这里的重点是单个样品的质量，而不是高产量。对于需要快速生产数百个样品的研发，高精度实验室压机的循环时间可能会成为瓶颈。

实验室压机通常设计用于标准测试形状（圆柱体、棒材或圆盘），以方便材料表征。

它们可能缺乏成型复杂近净尺寸零件或大型零件所需的吨位或压板尺寸。它们是用于材料科学验证的专用工具，而不是用于大规模生产。

最终，自动液压机将可变的粉末输入转化为可靠、可重复的工程数据。

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Yuehui Xian, Dezhen Xue. Leveraging feature gradient for efficient acquisition function maximization in material composition design. DOI: 10.1039/d5dd00080g

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .