碳酸钙 (CaCO3) 高压容器在热等静压钨铜 (W-Cu) 粉末中充当主要的压力传递介质。它的作用是通过物理抑制样品的侧向膨胀，将机械压缩转化为均匀的等静压力。这种约束确保施加的压力仅用于致密化，而不是变形。
核心要点 容器密封边缘和防止侧向膨胀的独特能力是成功烧结钨铜的关键因素。这种机制创造了消除内部气孔所需的等静压环境，使材料能够达到高达 99.82% 的相对密度。
压力传递的力学原理
作为传递介质的功能
在此过程中，碳酸钙容器不仅仅是一个容器；它是压制力学的一个组成部分。
它充当压力传递介质，这意味着它将设备施加的外部力直接传递给粉末。
抑制侧向膨胀
当设备对其施加压缩时，容器会发挥关键作用。
容器的封闭边缘有效地阻止样品向外或“侧向”膨胀。
通过防止这种横向移动，容器迫使材料向内压实，从而保持高压固结所需的几何形状。
对材料质量的影响
创造等静压条件
抑制侧向膨胀是将力从简单压缩转变为等静压的关键。
由于粉末无法横向逸出，压力在整个钨铜样品的表面上变得均匀。
消除内部气孔
施加这种均匀、高压是闭合材料内部空隙的直接原因。
等静压力会压溃内部气孔，否则这些气孔会削弱复合材料的结构完整性。
实现高相对密度
使用碳酸钙容器的最终产物是优异的材料密度。
根据主要数据，这种特定设置能够使钨铜粉末达到99.82% 的相对密度。
关键工艺约束
依赖于容器的完整性
该工艺的成功完全取决于容器在负载下保持“封闭边缘”的能力。
如果容器未能抑制侧向膨胀，该工艺将有效地恢复为单轴压制，从而产生显着较低的密度。
均匀性的要求
只有当压力保持真正的等静压时，才能实现 99.82% 的高密度。
容器的任何破损或力的不均匀传递都可能导致残余孔隙和机械性能下降。
为您的目标做出正确选择
为了最大限度地提高钨铜粉末热等静压工艺的有效性，请考虑以下几点：
- 如果您的主要重点是最大化密度：确保容器设计严格抑制侧向膨胀，以达到 99.82% 的密度目标。
- 如果您的主要重点是减少缺陷：验证容器是否充当一致的传递介质，以完全消除内部气孔。
碳酸钙容器是该工艺的关键，它将标准压缩转化为近乎完美的致密化所需的等静压力。
摘要表：
| 特征 | 碳酸钙容器的作用 | 对钨铜粉末的影响 |
|---|---|---|
| 主要功能 | 压力传递介质 | 将机械力转化为均匀的等静压力 |
| 结构作用 | 抑制侧向膨胀 | 防止变形并强制向内压实 |
| 孔隙控制 | 消除气孔 | 压溃内部空隙以获得结构完整性 |
| 材料结果 | 高致密化 | 达到高达 99.82% 的相对密度 |
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参考文献
- Д.И. Тишкевич, А.В. Труханов. Isostatic Hot Pressed W–Cu Composites with Nanosized Grain Boundaries: Microstructure, Structure and Radiation Shielding Efficiency against Gamma Rays. DOI: 10.3390/nano12101642
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
