涂抹二硫化钼 (MoS2) 对于减轻细晶粒粉末高比表面积引起的强烈摩擦至关重要。 没有这种润滑，粉末与模壁之间巨大的阻力会导致脱模阶段产生破坏性的剪切裂纹和分层。MoS2 可显著降低摩擦系数，确保易碎的“生坯”（压制的粉末）能够完好无损地取出，且无缺陷。
细粉末的高表面积会产生过度的壁面摩擦，从而扰乱压制过程。MoS2 作为关键屏障，可降低脱模力，防止结构失效，并确保压力均匀传递。
细晶粒粉末的挑战
高比表面积
细晶粒铝基复合材料粉末具有高比表面积。这意味着与粗粉末相比，与模壁接触的总表面积显著增加。
不断增加的壁面摩擦
这种增加的接触面积会在压制循环中产生巨大的摩擦。当冲头压缩粉末时，材料会抵抗与钢制模具壁的滑动，产生“粘滑”效应，阻碍平稳运动。
脱模风险
最关键的时刻发生在脱模（取出模具）过程中。如果摩擦力保持很高，将压坯推出模具所需的力会产生过大的剪切应力，导致零件边缘开裂、磨损或分层（分层）。
MoS2 如何解决问题
降低摩擦系数
MoS2 作为固体润滑剂，在金属粉末和模壁之间形成一层薄而光滑的薄膜。这显著降低了摩擦系数，将高阻力相互作用转变为平稳的滑动运动。
改善压力传递
通过减少壁面的侧向摩擦，MoS2 允许压制压力更均匀地传递到整个粉末床。这最大限度地减少了密度梯度，确保零件在中心和边缘的密度均匀。
延长模具寿命
除了保护零件外，润滑层还为精密工具提供了缓冲。这减少了重复循环中钢制模壁的磨损，显著延长了昂贵模具的使用寿命。
润滑不足的风险
结构完整性与摩擦
认为提高压制压力可以克服摩擦是一种常见的误解。实际上，如果没有充分的润滑，更高的压力通常会加剧脱模过程中的拉伸应力，导致边缘碎裂或零件完全失效。
“生坯”的脆弱性
压制的零件（生坯）在烧结前在机械上很脆弱。它完全依赖于颗粒的机械互锁。如果脱模力——由未缓解的摩擦驱动——超过了粉末微弱的内部结合力，无论使用何种压制力，零件都会解体。
根据目标做出正确选择
为了最大限度地提高铝基复合材料的质量，请根据您的具体加工重点应用 MoS2：
- 如果您的主要重点是防止缺陷： 应用 MoS2 以降低脱模力，直接防止易碎生坯的剪切裂纹和分层。
- 如果您的主要重点是零件均匀性： 使用润滑剂以最大限度地减少侧向摩擦，使压力均匀分布并减少压坯内的密度梯度。
- 如果您的主要重点是设备寿命： 确保持续润滑，以保护精密模具边缘免受磨损，并延长工具的使用寿命。
适当的润滑不仅仅是一种加工助剂；它是成功压制高表面积粉末的基本要素。
总结表：
| 因素 | 对细晶粒粉末的影响 | MoS2 润滑剂的作用 |
|---|---|---|
| 表面积 | 高比表面积增加接触摩擦。 | 形成薄而光滑的薄膜以降低摩擦系数。 |
| 脱模阶段 | 高剪切应力导致分层和裂纹。 | 降低脱模力，实现平稳脱模。 |
| 压力分布 | 壁面摩擦导致密度梯度。 | 改善通过压坯的均匀压力传递。 |
| 工具磨损 | 过度磨损缩短模具寿命。 | 作为保护缓冲，延长模具使用寿命。 |
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参考文献
- Marco Speth. Consolidation behaviour of particle reinforced aluminium-matrix powders with up to 50 vol.% SiCp. DOI: 10.21741/9781644902479-182
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
