密封钢模在陶瓷基复合材料轴向干压过程中的主要功能是提供刚性约束，确保压力有效地传递到成型浆料中。通过将材料限制在固定的几何形状内，模具能够使施加的轴向力将材料致密化成连贯的形状。
密封钢模充当刚性约束系统，将轴向力转化为足够的内部压力。这对于将成型浆料压实成具有简单几何形状的致密、尺寸精确的生坯至关重要。
约束和成型的力学原理
刚性约束和压力传递
钢模的基本作用是创建一个在应力下不会变形的边界。
通过充当刚性约束，模具确保在压制过程中施加的力不会因横向膨胀而损失。相反，这种力完全作用于成型浆料，从而最大程度地提高致密化程度。
钢模的理想几何形状
该方法在制备几何形状简单、高度较低的生坯时最为有效。
钢模的刚性使其特别适用于塑造圆柱体、圆盘或棒体等部件。在这种特定设置中，复杂形状可能难以实现均匀的压力分布。
管理机械应力（权衡）
摩擦挑战
虽然钢模提供了出色的压力传递，但它们也带来了一个重大挑战：模壁与材料之间的摩擦。
高摩擦水平可能导致压制和脱模阶段的机械应力。如果不加以控制，这种应力通常会导致裂纹的形成，从而损害生坯的结构完整性。
减轻表面缺陷
为了抵消摩擦，修改模具界面是标准做法。
操作员应在模具的工作表面涂抹专用润滑脂，以方便更顺畅地脱模。或者，使用陶瓷衬里模具可能非常有效，因为它们天然比标准钢表面具有更低的摩擦系数。
优化成型工艺
为确保您的陶瓷基复合材料获得最高质量的产出，请考虑您的具体生产目标：
- 如果您的主要重点是几何形状的简单性：使用标准的密封钢模来制作圆柱体或圆盘等基本形状，以确保最大的压力效率。
- 如果您的主要重点是结构完整性：优先使用专用润滑脂或陶瓷衬里模具，以最大程度地减少摩擦并防止脱模开裂。
有效的轴向干压需要将刚性压力施加与仔细的摩擦管理相结合，以生产无缺陷的部件。
摘要表：
| 特征 | 在轴向干压中的功能 |
|---|---|
| 主要作用 | 提供刚性约束以实现高效压力传递 |
| 对材料的影响 | 最大程度地将成型浆料致密化成生坯 |
| 最佳几何形状 | 圆柱体、圆盘和棒体等简单形状 |
| 常见挑战 | 模壁与材料之间的摩擦（导致开裂） |
| 缓解策略 | 使用专用润滑脂或陶瓷衬里模具 |
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参考文献
- Valerii P. Meshalkin, A. V. Belyakov. Methods Used for the Compaction and Molding of Ceramic Matrix Composites Reinforced with Carbon Nanotubes. DOI: 10.3390/pr8081004
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
