[实用新型]一种高温热压精密陶瓷烧结炉用碳碳复合材料组合式模具

说明书

本实用新型涉及热压陶瓷炉模具技术领域，具体为一种高温热压精密陶瓷烧结炉用碳碳复合材料组合式模具，包括阴模及其上方插接的阳模，阴模由碳碳复合材料制成的外套和内套紧密套接而成，外套和内套均呈圆筒状，外套的内表面和内套的外表面呈93度至95度的锥度，阳模从上至下包括上压柱头、上压锥头、第一下压头和第二下压头。本实用新型通过将原热压模具的阴模和阳模胚体均拆分制作，使阴模分成内外套组合式，再将这些组合构件单独采用碳布缠绕成准三维碳纤维针刺预制体，并经高温处理后且通过化学气相沉积或树脂浸渍炭化的致密方法制得，使得制备时间缩短，即间接使得生产成本得到降低。

技术领域

本实用新型涉及热压陶瓷炉模具技术领域，具体为一种高温热压精密陶瓷烧结炉用碳碳复合材料组合式模具。

背景技术

高温热压工艺是一种将模压工艺与高温烧结相结合的材料成型方法，具体是将金属、合金或陶瓷粉末松装在石墨或碳碳复合材料制成的刚性阴模中，在阳模压头上施加压力，高温下使陶瓷粉末产生塑性变形的致密化成型方法。常用于制备硬质合金、金刚石、氮化硅等。由于工作温度高(≥1600℃)，压力大(≥60Mpa)，因此热压工艺要求热压模具材料(含阴模和阳模)耐高温、高温拉伸和压缩强度高，抗热震能力强。传统的制造模具高强高密石墨材料的力学性能(拉伸、压缩及抗折强度)较低，抗热震性能较差，因此模具设计厚度较厚(壁厚≥100mm)，占用较大的工作空间，降低了产品的有效装炉量，影响了生产效率。虽然目前已用碳碳复合材料大量替代高强高密石墨制作热压模具，但通常情况下，制造碳碳模具的坯体材料密度≥1.60g/cm3，壁厚在50～70mm，要达到上述要求的密度，必须进行长时间的化学气相沉积或高压浸渍致密化过程，必要时还要进行热等静压增密处理才能达到所需要求，其导致生产成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高温热压精密陶瓷烧结炉用碳碳复合材料组合式模具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高温热压精密陶瓷烧结炉用碳碳复合材料组合式模具，包括阴模及其上方插接的阳模，所述阴模由碳碳复合材料制成的外套和内套紧密套接而成，所述外套和所述内套均呈圆筒状，所述外套的内表面和所述内套的外表面呈93度至95度的锥度，所述阳模从上至下包括上压柱头、上压锥头、第一下压头和第二下压头，所述上压柱头呈圆柱体结构且上下端面中心处均开设有定位孔，所述上压锥头的上半段呈圆柱体结构且下半段呈圆锥台结构，所述上压锥头的顶面中心开设有凹孔，所述定位孔和所述凹孔的内部均插接有定位销，所述第一下压头的上下端面中心处均开设有插孔，两个所述插孔的内部均插接有定位销，所述第二下压头与所述第一下压头的结构和尺寸均相同，所述定位销的外径大于所述定位孔、所述凹孔和所述插孔的内径。

优选的，所述上压柱头和所述上压锥头的接触面经胶黏剂粘结固定，所述第二下压头与所述第一下压头的接触面经胶黏剂粘结固定。

优选的，所述阴模和阳模的所有构件均有碳碳复合材料制成，其所有构件的坯体为铁材质，其外部采用碳布缠绕成准三维碳纤维针刺预制体。

优选的，所述上压锥头和所述第一下压头之间设置有呈圆柱体结构的大套，所述大套的顶面中心开设有贯穿其底面的套孔。

优选的，所述上压锥头的底面中心开设有圆形的凹台，所述凹台的内部紧密卡接有小压头，所述小压头的底端与所述套孔紧密插接配合。

优选的，所述大套的正下方连接有托盘，所述托盘的顶面中心设有与所述套孔紧密插接的凸台，所述托盘的底面中心开设有与所述定位销插接的连接孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：