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压制石墨匣钵不能立即使用,需要热处理。其目的是将固体粉末原料(石墨和金属粉末)紧密连接,提高机械强度,降低阻力,提高耐磨性,使产品具有可加工性。石墨匣钵的热加工可分为以下类型:
1.固化
当使用树脂(酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂等)作为粘合剂时,应进行固化。固化可在热成型或特殊烘箱中进行。加热温度取决于所选树脂的类型,一般在200℃左右。为了防止石墨匣钵开裂,应适当控制固化升温曲线。
2.烧结
石墨匣钵的热加工过程称为烧结。在金属粉末的烧结过程中,由于高温的作用,金属原子的振幅增大。通过粘性流动、蒸发冷凝、体积扩散、表面扩散、晶界扩散和塑性流动,接触面上更多的原子进入原子力范围,形成结合面,导致再结晶和晶粒长大,形成金属网络结构以增加烧结体的强度并降低其电阻。石墨匣钵的烧结属于非混溶体系的固态烧结。在石墨匣钵中,由于金属含量不同(30~90%),烧结温度也不同。低金属含量石墨匣钵主要通过结合剂结焦连接。金属粉末不能形成网络结构,而是参与导电。
烧结的关键技术主要包括:a)高烧结温度。金属的熔点温度一般为2/3~4/5,温度指数a=0.67~0.8。过烧和欠烧都会影响产品质量。延长高温保温时间可以适当降低烧结温度,但时间的影响不如温度的影响大。b) 防止石墨匣钵氧化。铜氧化后电阻增大。烧结过程中应采取保护措施。C) 这是加热速率。对于粘合剂含量高的产品,应控制加热速率,以防止烧结开裂。