石墨模具是首选用于双相磷酸钙（BCP）陶瓷热压的材料，因为它们同时充当坚固的模具容器和高效的热介质。选择它们是因为它们能够在极端加工条件下保持机械完整性，同时确保均匀的热分布。
使用石墨的核心优势在于其能够承受25 MPa的单轴压力，并通过均匀传热在较低温度下促进BCP粉末的快速致密化。
石墨的双重功能
作为结构容器
在热压过程中，模具不仅仅是一个被动的容器。石墨作为一种耐用的容器，用于塑造BCP粉末。
它在整个成型周期中保持陶瓷的几何形状，确保最终产品符合预期的设计规格。
作为热介质
除了作为容器，石墨还作为热管理的活性介质。
它促进热量从炉子元件传递到陶瓷粉末，在材料的烧结动力学中起着关键作用。
机械和热稳定性
承受高压
热压BCP陶瓷需要巨大的力来达到必要的压实度。
选择石墨模具是因为它们能够承受25 MPa的单轴压力。这种高机械强度可防止模具在压实粉末所需的巨大应力下变形或失效。
极端高温下的稳定性
该过程涉及高温，这会使较弱的材料不堪重负。
石墨在这些高温条件下保持其结构稳定性，确保在整个加热周期中性能一致，而不会降解或与环境发生负面反应。
优化烧结过程
均匀传热
要获得一致的陶瓷微观结构，需要均匀加热。
石墨可确保对样品进行均匀传热。这消除了可能导致陶瓷体烧结不均匀、内部应力或开裂的热梯度。
在较低温度下快速致密化
效率是选择石墨的关键驱动因素。
由于其优异的热性能和压力的应用，石墨模具能够促进BCP粉末的快速致密化。这使得材料在比预期要求更低的温度下达到完全密度。
关键工艺依赖性
依赖单轴压力
虽然石墨很坚固，但其在此过程中的有效性取决于单轴压力的施加。
在此使用石墨的特定优势取决于系统维持目标25 MPa压力的能力；没有这种压力，所述的致密化优势将无法完全实现。
导热系数要求
选择石墨是基于对快速传热的需求。
如果工艺需要缓慢、绝缘的加热，石墨的高导热性将成为弊端而非优势。其选择严格针对需要快速、均匀热平衡的场景进行了优化。
为您的目标做出正确选择
在设计BCP陶瓷的热压工艺时，请将您的工具选择与您的具体加工目标相匹配：
- 如果您的主要重点是结构密度：确保您的压机经过校准，能够提供石墨模具设计能够承受的全部25 MPa压力。
- 如果您的主要重点是工艺效率：利用石墨的导热性来降低您的最高停留温度，从而减少能源消耗和循环时间。
石墨不仅仅是一种模具材料；它是加工系统的一个功能组成部分，通过卓越的热性能和机械性能实现高质量的陶瓷致密化。
摘要表：
| 特性 | 对BCP陶瓷的好处 |
|---|---|
| 耐压性 | 在不发生变形的情况下承受高达25 MPa的单轴压力。 |
| 导热性 | 确保均匀的热分布，防止内部应力和开裂。 |
| 快速致密化 | 在较低温度下实现材料完全密度，节省时间和能源。 |
| 结构完整性 | 在极端热压条件下保持精确的几何形状。 |
| 烧结效率 | 作为活性热介质，加速烧结动力学。 |
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参考文献
- Krai Kulpetchdara, Komsanti Chokethawai. Microstructure-property relations of biphasic calcium phosphate obtained by hot pressing process. DOI: 10.2298/pac1903300k
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
