使用单轴液压机进行预压的主要目的是将松散的 LLZTBO 和阳极粉末转化为粘结、机械稳定的“生坯”。这种初始压实消除了夹带的空气孔隙，并建立了安全处理和后续加工所需的基准密度。
核心见解：预压的目的不是达到最终密度；而是创建结构基础。通过建立紧密的颗粒接触并排出空气，这一步骤创建了必要的“预制件”，确保后续冷等静压（CIP）和高温烧结的有效性。
建立机械完整性
创建可处理的形状
松散的混合粉末缺乏制造所需的结构完整性。单轴压制将这些粉末压制成具有足够机械强度的规定形状，可以移动而不会碎裂。
排出夹带的空气
在混合过程中，空气会夹带在粉末颗粒之间。施加单向压力会将这些空气排出，显著减小材料内部孔隙的体积。
确定初始密度
这个过程会产生具有“基本密度”的颗粒。虽然不是完全致密，但这种状态至关重要，因为它减少了在后续高温阶段可能发生的收缩和变形。
优化微观结构以提高性能
最大化颗粒接触
对于 LLZTBO 和阳极混合物等复合材料，性能取决于材料之间的界面。高压（通常约为 300 MPa）迫使颗粒紧密接触。
实现固态反应
这种紧密的接触是有效烧结的物理先决条件。它确保扩散和固态反应能够均匀进行，从而得到低孔隙率的产品。
导电性的基础
通过在工艺早期最小化孔隙空间，预压为高离子电导率奠定了基础。致密、无孔的最终结构对于电解质的正确功能至关重要。
了解局限性
密度梯度问题
单轴压制从一个方向施加力，这可能导致密度分布不均。与模具壁的摩擦通常会导致颗粒在边缘比在中心更致密。
这不是最后一步
一个常见的误解是单轴压制可以达到最终的形状和密度。在高要求的应用中，这仅仅是一个“预压”步骤，旨在为冷等静压（CIP）做准备，CIP 施加均匀的压力以实现真正的均质性。
为您的目标做出正确的选择
为了优化您的复合材料制造工艺，请根据您的具体最终目标调整您的压制参数：
- 如果您的主要重点是处理和吞吐量：优先考虑施加足够的压力以创建能够承受运输而不会破裂的生坯，从而最大化速度而非密度。
- 如果您的主要重点是电化学性能：在烧结前最大化初始压力（达到材料的极限），以消除几乎所有的空气孔隙并确保最大的颗粒间接触。
总结：单轴预压是松散的化学粉末与高性能固态组件之间的关键桥梁。
总结表：
| 预压目的 | 主要优点 |
|---|---|
| 建立机械完整性 | 创建可处理的形状，便于安全运输和进一步加工。 |
| 排出夹带的空气 | 消除孔隙，减少烧结过程中的收缩和变形。 |
| 优化微观结构 | 最大化颗粒接触，实现有效的固态反应。 |
| 为 CIP 奠定基础 | 为冷等静压中的均匀致密化创建预制件。 |
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