使用橡胶模具配合冷等静压（CIP）的主要优势在于能够实现卓越的密度均匀性。 橡胶模具充当柔性屏障，确保来自周围介质的静水压力从各个方向均匀地传递到Y123超导粉末。这消除了刚性模具常见的摩擦和压力损失，从而获得没有结构不一致的圆柱形块体。
核心要点 橡胶模具充当真正的等静压界面，将流体压力转化为均匀的压实力。这可以防止密度梯度和边缘效应的形成，确保在压缩和脱模过程中复杂的圆柱形Y123“生坯”的结构完整性。
实现密度均匀性
真正的等静压传输
橡胶模具的基本优势在于其作为柔性模具容器的作用。与单向（一个方向）压制粉末的刚性模具不同，橡胶模具在CIP介质的压力下会发生形变。
消除内部梯度
由于橡胶从各个角度均匀传递压力，Y123粉末会均匀压缩。这显著减少了内部密度梯度，这是陶瓷加工中常见的薄弱区域。
防止边缘效应
刚性模具由于粉末与模具壁之间的摩擦而经常产生“边缘效应”。橡胶模具随粉末一起移动，有效防止了这些边缘效应，并确保表面密度与核心密度相匹配。
结构完整性和几何形状
适用于复杂圆柱体
橡胶模具特别适合制备复杂的圆柱形结构。它们可以精确控制圆柱体的特定内径和外径以及高度，这对于使用标准刚性工具来说可能难以实现。
去压后保持形状
至关重要的是，橡胶模具确保生坯（压实的粉末）保持规则的形状。由于模具具有弹性，它能够适应材料在释放压力时的轻微回弹。
安全脱模
橡胶的柔韧性使得压实的块体更容易取出。这可以防止在脱模过程中产生应力裂纹或断裂，从而在Y123块烧结前保护其脆弱性。
应避免的常见陷阱
尺寸公差
虽然橡胶模具在密度方面表现出色，但它们是柔性的。因此，与精密加工的钢模相比，实现极高的尺寸公差（低至微米级）可能更具挑战性。
模具变形
必须小心确保模具壁厚均匀。橡胶厚度不均可能导致压力传递不均，从而可能抵消等静压过程的优势。
为您的目标做出正确选择
为了最大化您的Y123超导块的质量，请根据您的具体要求选择合适的工具：
- 如果您的主要重点是内部均匀性： 优先选择橡胶模具，以确保超导电流路径不受密度变化的影响。
- 如果您的主要重点是复杂几何形状： 使用定制形状的橡胶模具来定义刚性模具难以释放的特定内径和外径。
通过使用橡胶模具，您可以优先考虑超导体的内部结构健康，为最佳电气性能奠定基础。
总结表：
| 特征 | 橡胶模具 + CIP优势 | 对Y123超导体的优势 |
|---|---|---|
| 压力类型 | 等静压（全向） | 消除内部密度梯度和薄弱点。 |
| 摩擦 | 最小的壁摩擦 | 防止压缩过程中的边缘效应和表面裂纹。 |
| 几何形状 | 灵活成型 | 允许精确的圆柱形结构，具有一致的核心密度。 |
| 脱模 | 弹性释放 | 在去压后保护脆弱的生坯免受应力裂纹。 |
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参考文献
- M. R. Gonal, I. Vajda. Study of microstructure and electrical properties of Y123 cylinders prepared by melt textured growth technique. DOI: 10.1063/1.4980730
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
