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烧结模及其它金刚石烧结模具

利用人造石墨材料热变形的特点，可制造晶体管的烧结模具和支架，现已广泛使用，它已成为发展半导体工业不可缺少的材料。此外，石墨模具也使用于铸铁用的铸型，各种有色金属用的耐久性铸模，铸钢用铸型，耐热金属（钛，锆，钼等）用的铸型及焊钢轨用的铝热焊型的铸型等。热压烧结金刚石工具用石墨模具,在金刚石工具制造过程中担负着发热元件和模具支撑的双重作用,石墨模具质量的优劣,直接影响到金刚石工具的尺寸精度、外观形状等。热压烧结工艺要求:温度达到(1 000±2)℃,成型压力16～50 MPa,保温保压时间为15～30 min,环境为非真空状态。世界石墨模具总产量约2800万吨，其中建筑石墨模具占40%-50%，约1100～1400万吨左右。在此工况条件下,既要求成型及发热元件的石墨模具具有导电性、较高的电阻率、足够的机械强度,还需要其具有良好的***化性能和较长的使用寿命,以确保金刚石工具的尺寸精度和优异性能。目前,西方发达***金刚石工具制造用石墨模具材料,主要为超细颗粒结构、高纯度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒径小于15μm,甚至10μm以下,中等气孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,气孔率小、结构致密、表面光洁度高、***化性较强,平均使用寿命可达30～40次。金刚石模具要求材质硬度高，***化性能好，加工精度高等特点，采用石墨原材料大大延长了模具使用寿命和提高了***化性能。

石墨新用途

1)柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨，一种新的石墨制品。本研究来源于新型电池用天然石墨材料的制备技术研究的课题(***科技支撑计划资助,通过实验室实验,首先采用碱熔法对隐晶质石墨进行提纯工艺研究,使其含碳量由79。1971年美国研究成功柔性石墨密封材料，解决了原子能阀门泄漏问题，随后德，日，法也开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外，还具有特殊的柔性和弹性。因此，是一种理想的密封材料，广泛用于石油化工，原子能等工业领域，国际市场需求量逐年增长。

2)制作半金属摩擦材料。离合器和自动衬广泛使用半金属摩擦材料。半金属摩擦材料是将石墨和金属粉，钢纤维，陶土粉用合成树脂粘结而成。这些自动衬主要可用于高速设备，如飞机，卡车以及越野车的制动装置和离合器片。

石墨模具在对于强度性能方面的要求是很高的

首先是硬度硬度是模具钢的主要技术指标，模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变，必须具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右，热作模具钢根据其工作条件，一般要求保持在HR***0~55范围。从1997年我国有关部门开始重视和支持对石墨模具工业的发展，大力扶植中国本土企业在石墨模具工业上的发展，如今已经取得了不错的成绩，并为中国的出口外汇收入做出了贡献。对于同一钢种而言，在一定的硬度值范围内，硬度与变形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及***不同的钢种之间，其塑性变形抗力可能有明显的差别。

其次红硬性在高温状态下工作的热作模具，要求保持其***和性能的稳定，从而保持足够高的硬度，这种性能称为红硬性。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能，铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。在现代工业生产中，产品零件广泛采用冲压、锻压成形、压铸成形、挤压成形、塑料***或其它成形加工方法，与成形模具相配套，使坯料成形加工成符合产品要求的零件。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。

再次抗压屈服强度和抗压弯曲强度模具在使用过程中经常受到强度较高的压力和弯曲的作用，因此要求模具材料应具有一定的抗压强度和抗弯强度。在很多情况下，进行抗压试验和抗弯试验的条件接近于模具的实际工作条件（例如，所测得的模具钢的抗压屈服强度与冲头工作时所表现出来的变形抗力较为吻合）。在现代的工业生产中，产品的零件已经被广泛的进行冲压，，压铸成型，挤压成型或者是其他的成型方法，和成型的模具想匹配，可以将胚料加工成符合产品所需要的零件。抗弯试验的另一个优点是应变量的值大，能较灵敏地反映出不同钢种之间以及在不同热处理和***状态下变形抗力的差别。