구리-흑연 복합 녹색 압축물을 제작하는 데 고압 단축 유압 프레스가 필요한 이유는 무엇입니까?

단축 유압 프레스를 통한 고압 적용은 구조적 생존 가능성을 보장하기 위해 구리-흑연 복합 녹색 압축물을 제작하는 데 매우 중요합니다. 구체적으로 210MPa까지의 압력을 가하면 개별 구리 및 흑연 분말이 "녹색 압축물"로 알려진 고체, 취급 가능한 형태로 결합됩니다.

핵심 요점 유압 프레스는 단순히 분말을 성형하는 것이 아니라 소성 변형과 기계적 상호 잠금을 통해 미세 구조를 근본적으로 변경합니다. 재료의 이론적 밀도의 약 99%를 달성함으로써 이 공정은 공극을 제거하고 고온 소결에 필요한 입자 간 접촉을 확립합니다.

압축의 물리학

이러한 고압이 필수적인 이유를 이해하려면 느슨한 분말이 힘을 받을 때 어떻게 거동하는지 살펴봐야 합니다.

소성 변형 유도

구리와 흑연은 물리적 특성이 크게 다릅니다. 바인더 없이 결합하려면 구리 입자가 물리적으로 모양을 변경해야 합니다.

고압은 금속 구리 입자에 소성 변형을 일으킵니다. 이는 구리 입자가 단단하거나 윤활성이 있는 흑연 입자 주위로 납작해지고 성형되어 단단한 기계적 결합을 형성한다는 것을 의미합니다.

기계적 상호 잠금 생성

단순한 압축으로는 충분하지 않습니다. 입자가 서로 잠겨야 합니다.

단축력은 변형된 입자가 서로 맞물리는 "지그소" 효과를 만듭니다. 이 기계적 상호 잠금은 소결되기 전 녹색 압축물의 주요 강도 원천입니다.

갇힌 공기 배출

느슨한 분말에는 상당량의 간극 공기가 포함되어 있습니다.

이 공기가 갇혀 있으면 최종 제품을 약화시키는 기공이 생성됩니다. 유압 프레스는 이 공기를 강제로 배출하여 공극을 고체 재료로 대체합니다.

고온 소결 준비

압축 단계는 최종 단계가 아니라 소결의 기초입니다. 압축된 부품의 품질은 최종 복합 재료의 품질을 결정합니다.

이론적 밀도에 가까운 달성

주요 참고 자료에 따르면 이 공정을 통해 녹색 압축물이 이론적 밀도의 약 99%에 도달할 수 있습니다.

이 높은 밀도는 기공을 최소화하기 때문에 중요합니다. 밀집된 녹색 본체는 최종 부품이 구리-흑연 혼합물의 의도된 전기 및 열 전도성 특성을 갖도록 보장합니다.

접촉 인터페이스 설정

소결은 원자 확산에 의존하며, 여기서 원자는 입자 경계를 가로질러 이동하여 재료를 융합합니다.

고압 압축은 입자 간의 접촉 면적을 최대화합니다. 원자가 확산해야 하는 거리를 줄임으로써 프레스는 후속 가열 단계에서 더 강한 결합과 더 효율적인 밀집을 촉진합니다.

절충안 이해

고압 단축 압축은 효과적이지만 특정 문제를 야기하므로 관리해야 합니다.

밀도 구배

압력이 한 방향(단축)으로만 가해지기 때문에 분말과 다이 벽 사이의 마찰로 인해 밀도가 불균일해질 수 있습니다.

압축물의 중심은 가장자리보다 밀도가 낮거나 상단이 하단보다 밀도가 높을 수 있습니다. 제어되지 않으면 소결 중에 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.

기하학적 제약

단축 압축은 간단한 모양(디스크 또는 실린더와 같은)에 가장 적합합니다.

언더컷 또는 교차 구멍이 있는 복잡한 형상은 다이가 압축 후 부품을 물리적으로 배출해야 하므로 이 방법을 사용하여 제작하기 어렵습니다.

목표에 맞는 선택

선택하는 특정 압력과 기술은 최종 응용 분야의 중요 요구 사항에 따라 달라집니다.

주요 초점이 구조적 무결성인 경우: 기계적 상호 잠금 및 취급 강도를 최대화하기 위해 프레스가 210MPa를 일관되게 유지할 수 있는지 확인하십시오.
주요 초점이 전도성인 경우: 전기 또는 열 흐름을 방해하는 기공을 최소화하기 위해 가능한 한 높은 녹색 밀도(99%)를 달성하는 데 우선순위를 두십시오.

적절한 압력을 사용하여 공기를 배출하고 입자를 변형함으로써 느슨한 분말을 고성능 소결에 적합한 견고한 전구체로 변환합니다.

요약표:

요인	녹색 압축물에 미치는 영향	중요도
압력(210MPa)	구리의 소성 변형 유도	구조적 생존 가능성에 필수적
기계적 상호 잠금	입자 간 "지그소" 효과 생성	소결 전 강도 제공
공기 배출	간극 공극 및 기공 제거	최종 제품의 약화 방지
99% 이론적 밀도	기공 최소화 및 접촉 증가	전기/열 전도성 최적화

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