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等静压成型技术工艺

发布日期: 2025-06-02 13:28:16 浏览量: 1

成型工艺在高性能材料制造中,陶瓷材料以其优异的耐高温、耐腐蚀和高硬度特性成为了重要的工程材料。为了充分发挥陶瓷材料的性能,精确且高效的成型工艺显得尤为关键。等静压成型技术便是制备高精度陶瓷制品的重要方法之一。等静压成型是将待压件的粉体置于高压容器中,利用液体或气体介质不可压缩和均匀传递压力的性质从各个方向对加工件进行均匀加压,使粉体各个方向上受到的大小一致的压力,从而实现高致密度、高均匀性坏体的成型。等静压成型需要用到的设备为等静压机。

等静压机具有技术先进性、能耗性、故障率低、使用稳定性、使用维修方便性、安全性、长寿命久耐用性、压坯密度均匀一致等优点。按成型和固结时的温度高低,等静压机主要分为热等静压机、温等静压机、冷等静压机三类。

一、热等静压机

热等静压(HIP)是在高温高压密封容器中,以高压气体为介质,对其中的粉末或待压实的烧结坯料(或零件)施加各向均等静压力,形成高致密度坯料(或零件)的方法。工作温度一般为1000~2200℃,工作压力常为100~200MPa。

热等静压机

二、冷等静压机

冷等静压技术是在常温下用橡胶或塑料作包装模具材料,以液体为压力介质一般使用压力为 100~630MPa。根据其成型过程不同,冷等静压可分为湿袋式和干袋式两种形式。

湿袋法等静压:将装好粉未的模具,直接打入液体压力介质中,和液体相接触,然后成型,因此叫湿袋法。

温等静压机

干袋法等静压机是一种“双袋”系统,由一个“制品袋”(内模具)和一个“主袋”(加压主模具)组成。“主袋”首先固定在缸内,工作时不取出,粉末装入另外的“制品袋”后,再放进“主袋”内加压,成型后由活塞带出缸体。整个过程中制品袋不与液体相接触,因此称为干袋法成型。

干袋法等静压

近年来,随着科学技术的不断进步,等静压技术已厂泛应用于陶瓷铸造、原子能、工具制造、塑料、超高压食品灭菌和石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。

精密陶瓷产业链:

1、陶瓷器件及材料:MLCC、LTCC、HTCC、微波介质陶瓷、压电陶瓷、钛酸钡、碳酸钡、氧化钛、氧化铝、氧化锆、玻璃粉、氮化铝、LTCC介质陶瓷粉体、稀土氧化物、生瓷带等;

2、精密陶瓷:氧化锆、氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化钇、结构陶瓷、高温陶瓷、透明陶瓷、陶瓷微珠、新能源陶瓷、陶瓷轴承、陶瓷球、半导体陶瓷(搬运臂、陶瓷劈刀、静电卡盘、蚀刻环……)、3D打印陶瓷、燃料电池(SOFC)隔膜片、穿戴陶瓷、光纤陶瓷插芯、陶瓷套筒、CIM、生物陶瓷等。

3、陶瓷基板及封装外壳:陶瓷封装外壳、DPC、DBC、AMB、HTCC基板、LTCC基板、薄膜电路板、厚膜电路板、陶瓷封装基座、热沉、氧化铝、氮化铝、氮化硅、氧化铍、莫来石粉体及基板等;

4、金属材料:银粉、金粉、铜粉、镍粉、焊料(焊片、焊膏)、MLCC用内/外电极浆料、LTCC 银浆、金浆、钨钼浆料、铜浆、靶材、无氧铜带、可伐合金、金属冲压件等;

5、助剂:陶瓷和导电浆料用分散剂、黏合剂、增塑剂、絮凝剂、矿化剂、消泡剂、润滑剂、烧结助剂等;

6、设备:

陶瓷加工设备:砂磨机、球机、真空脱泡机、三辊机、喷雾造粒机、干压机、流延机、注塑机、3D打印机、模具、干燥设备、研磨机、精雕机、裁片机、激光设备、打孔机、填孔机、丝网印刷机、叠层机、层压机、等静压机、热切机、整平机、排胶炉、烧结炉、钎焊设备、电镀设备、化学镀、喷银机、浸银机、端银机、真空镀膜设备、显影设备、去膜设备、蚀刻机、湿制程设备、等离子清洗、超声波清洗、自动化设备、剥离强度测试仪、AOI检测设备、打标机;

封装测试设备:贴片机、引线键合机、封盖机、平行缝焊封帽、切筋机、钎焊设备、激光调阻机、网络分析仪、热循环测试设备、测厚仪、氦气检漏仪、老化设备、外观检测、超声波扫描显微镜、X-光检测、激光打标、分选设备、测包编带机等:

7、耗材:离型膜、载带(塑料和纸质)、耐火材料、承烧板/匣钵(氧化铝刚玉莫来石、氮化硼等)、承烧网、发泡胶、研磨耗材(金刚石微粉·研塞液)

热管理产业链:

1、热管理材料:氧化铝、氮化铝、氮化硼、石墨烯、石墨、碳纳米管心玻璃微珠、导热粉体、散热基板、热沉(钨铜、钼铜、氮化铝、金刚石等)铝碳化硅 AISiC、相变材料、导热凝胶、导热界面材料、导热垫片、导热胶带、灌封胶、热管/均热板;

2、散热器件:半导体制冷片(TEC)、IGBT散热器(铜、铝)、大功率晶体管散热器、通信基站散热壳体、液态金属散热器、插针式散热器等;

3、设备:压延机、涂布机、分条机、模切机、复卷机、切片机,CNC设备压铸/冲压设备、热分析仪器、激光导热仪、导热系数仪、强度试验机、检测设备、自动化等。

功率半导体器件封装产业链:

1、材料:碳化硅,陶瓷衬板(DBC、AMB)、封装管壳、键合丝、散热基板(铜、铝碳化硅 AISiC)、导热硅凝胶、环氧灌封胶、焊料(预制焊片)、银膜/银膏、散热器(铜、铝)、功率引出端子(铜端子)、外壳(工程塑料PPSPBT、高温尼龙)、清洗剂等;

2、设备及配件:真空焊接炉、贴片机、固晶机、引线键合机、X-ray、推拉力测试机、等离子清洗设备、点胶机、丝网印刷机、超声波扫描设备、动静态测试机、点/灌胶机、银烧结设备、垂直固化炉、甲酸真空共品炉、自动封盖设备、高速插针机、弯折设备、超声波焊接机、视觉检测设备、推拉力测试机、高低温冲击设备、功率循环测试设备、打标机、检验平台、治具等。

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