带钢模的实验室液压机是关键的成型机制，用于将松散的 NBT-SCT 粉末转化为致密、易于处理的固体。通过施加定向压力，该设备将混合物压缩成圆柱形块——通常直径为 10 毫米，厚度为 4 毫米——从而建立所有后续制造步骤所需的形状和机械稳定性。
该工艺的主要作用是将原始的、充气的粉末转化为具有足够结构完整性、能够被处理而不散架的“生坯”，为高压致密化奠定基础。
预成型的作用
建立几何定义
松散的 NBT-SCT 粉末没有固有的形状。钢模提供了一个刚性边界，定义了样品的精确几何形状。
当液压机施加压力时，它迫使粉末完全符合模具的内部尺寸。这确保了每个样品都具有一致的 10 毫米直径和 4 毫米厚度，这对于科学测试的可重复性至关重要。
产生“生坯强度”
在陶瓷材料被烧结（烧结）之前，它是易碎的。液压机产生了基本的机械强度，通常称为“生坯强度”。
通过将颗粒压缩在一起，压机增加了它们之间的接触点。这种机械互锁确保样品形成一个固体块，作为一个连贯的整体，而不是一堆粉末，使其能够被转移到其他设备上而不会散架。
初步脱气
松散的粉末含有大量被困的空气。如果在高温烧结过程中这些空气仍然存在，可能会导致空隙和裂缝。
压机施加的定向压力会将大部分空气从粉末基体中排出。这种初步脱气是重要的准备步骤，可降低最终陶瓷组件中出现缺陷的风险。
为高级加工做准备
高压的基础
这种液压压制阶段很少是最后一步；它通常是二次压实的前体。
冷等静压（CIP）等工艺需要预成型的形状才能有效工作。液压机提供这种预成型的“生坯”，确保样品具有在工作流程后期承受更高压力的结构基线。
理解权衡
单轴压力的限制
虽然对于初始成型有效，但液压机通常施加单轴压力（来自一个方向的压力）。
这有时会在样品内部产生密度梯度，靠近移动活塞的粉末比远离的粉末密度更大。这就是为什么它通常用作初步步骤而不是最终致密化方法。
摩擦效应
粉末与钢模壁之间的相互作用会产生摩擦。
如果不加以控制，这种摩擦会导致生坯的边缘不均匀或轻微变形。但是，对于 NBT-SCT 制造中使用的标准 10 毫米 x 4 毫米圆柱形块，这种影响通常是可控的，并且被接受为过程的一部分。
为您的目标做出正确选择
在使用实验室液压机进行 NBT-SCT 制造时，请根据您的具体加工需求调整方法：
- 如果您的主要关注点是样品处理：确保压力足够高，以最大化颗粒互锁，防止生坯在转移过程中散架。
- 如果您的主要关注点是最终密度：将此严格视为初步成型步骤以去除空气，并依靠后续的等静压来实现均匀密度。
- 如果您的主要关注点是几何一致性：定期检查钢模的磨损情况，以确保所有批次的 10 毫米直径都保持精确。
液压机不仅塑造粉末；它还建立了生产高质量、无缺陷最终陶瓷所需的结构可靠性。
总结表：
| 特征 | 在 NBT-SCT 成型中的作用 | 主要优势 |
|---|---|---|
| 钢模 | 定义 10 毫米 x 4 毫米的几何形状 | 确保样品尺寸一致性和可重复性 |
| 单轴压力 | 增加颗粒接触点 | 产生“生坯强度”，便于安全处理和转移 |
| 压缩 | 迫使被困空气排出 | 降低最终烧结过程中出现空隙和裂缝的风险 |
| 预成型 | 创建实心圆柱形块 | 为二次冷等静压（CIP）制备样品 |
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参考文献
- Phan Gia Le, Won‐Jin Moon. Growth of single crystals in the (Na1/2Bi1/2)TiO3–(Sr1–xCax)TiO3 system by solid state crystal growth. DOI: 10.1007/s40145-021-0481-2
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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