为什么激光陶瓷生坯要进行干压？关键的预压实步骤详解

干压的主要目的是将松散的陶瓷粉末固结成称为“生坯”的固体、易于处理的形态。通过实验室液压机施加单轴压力，您可以将体积大、蓬松的粉末混合物转化为紧凑、成型的圆盘或颗粒。此步骤有效地排除了颗粒之间捕获的大部分空气，并为样品提供进一步处理所需的机械强度。

核心要点 干压是激光陶瓷制造中关键的预压实阶段。它将松散的粉末转化为具有足够密度和几何形状的结构化“预制件”，以便在不坍塌或变形的情况下进行高压等静压（CIP）和后续烧结。

创建结构化预制件

液压机最直接的功能是几何定义。松散的粉末缺乏明确的形状，使其无法在下游高压设备中进行处理。

压机将粉末压入精密模具，通常会形成圆盘形或矩形。这建立了最终光学元件所需的初始物理尺寸。

压制过程会产生具有足够初步强度的“生坯”。没有这一步，材料将过于脆弱，无法从模具中取出或转移到冷等静压机（CIP）而不碎裂。

除了简单的成型，干压还启动了高质量激光陶瓷所需的物理变化。

松散的粉末含有大量空气。液压机极大地减小了材料的总体积，通过机械方式将空气从颗粒间的间隙中排出。

施加的压力迫使粉末颗粒重新排列并紧密堆积。这种紧密堆积消除了大的内部空隙，形成了更均匀的内部结构。

通过使颗粒紧密接触，干压产生了固相反应所需的物理界面。这种接近度对于高温烧结过程中的有效扩散至关重要，可以最大限度地减少收缩并防止开裂。

重要的是要理解，对于高性能激光陶瓷，干压通常不是最终的成型步骤。它作为冷等静压（CIP）的预处理。

CIP 从所有方向施加压力（等静压）以实现极高的密度，但它需要一个固体物体来作用。干压提供了这种结构化的预制件。

虽然干压确定了形状，但随后的 CIP 步骤在整个体积内实现了均匀的密度。初始的干压确保材料足够致密，能够承受 CIP 的极端压力（通常高达 250 MPa）而不会发生严重变形。

尽管干压至关重要，但如果不了解其局限性而仅依赖它，可能会导致缺陷。

液压机仅在一个方向上施加压力（单轴）。这可能会产生密度梯度，即陶瓷在顶部和底部表面的密度高于中心。

如果压力施加过于剧烈或不均匀，应力梯度可能导致层状开裂或分层。这就是为什么干压通常用作确定形状的预成型步骤，而等静压用于最终确定密度均匀性。

在配置液压机参数时，请将您的方法与具体的制造目标保持一致。

如果您的主要重点是几何精度：优先考虑模具质量和压力稳定性，以确保生坯保持锋利的边缘和精确的尺寸，以实现净形加工。
如果您的主要重点是光学质量（高密度）：将干压严格视为“预压实”工具；施加足够的压力以方便处理，然后依靠冷等静压（CIP）来实现透明度所需的最终均匀密度。

干压在原材料松散粉末和高性能、结构坚固的光学陶瓷之间提供了必不可少的物理桥梁。