Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 69 стр.

UptoLike

69
2.5. Динамические, высокоэнергетические и импульсные методы
прессования
При динамических методах прессования уплотнение осуществляют
ударными волнами. В качестве энергоносителя используют электрогид-
равлический разряд батареи высоковольтных конденсаторов через зазор
в воде между двумя электродами, энергию импульсного магнитного по-
ля, сжатых и горючих газов и жидкостей, а также взрывчатых веществ.
К этим методам относятся изотермическая штамповк
а [135, 110],
магнитно-импульсное [150–153], взрывное, гидродинамическое, удар-
ное прессование [58, 106, 154–156], электроконсолидация [106] вибра-
ционное формование (в т.ч. с органическими связками без приложения
давления – Pressureless Powder Packing – PLPP) [106, 157].
Разработка этих методов потребовалась для решения проблем прес-
сования трудноформуемых порошков, в частности, высокодисперсных
керамических. Использование тех или иных физических процессов при
высоких энергиях их протекания позволяет достигать лучших результа-
тов, чем в случ
аях компактирования традиционными методами.
Указанные динамические методы компактирования порошков проте-
кают при высоких динамических (импульсных) давлениях (более 1 ГПа),
что определяет высокие требования к прочности матриц пресс-форм,
ограничивает возможности изготовления крупногабаритных керамиче-
ских изделий (размерами выше 100 мм). Как правило, требуются специ-
альные операции предварительной подготовки порошков для разруше-
ния агломератов, уд
аления сорбированных газов (что актуально для НП):
вакуумирование и отжиг при повышенных температурах. В силу им-
пульсного характера воздействия, в компактах создаются нерелаксиро-
ванные напряжения, которые требуется отжигать перед извлечением
компактов из пресс-форм.
Кроме того, динамические методы формования, а также ХИП, ГИП
не позволяют проводить многоместное прессо
вание в условиях серий-
ного производства изделий из порошковых материалов.
Для компактирования нанопорошков достаточно эффективным ока-
зался магнитно-импульсный метод прессования, предложенный груп-
пой авторов [158]. Магнитно-импульсный методэто одна из разно-
видностей динамических методов компактирования. Этот метод пред-
ставляет собой сухое интенсивное прессование порошков, метод позво-
ляет генерировать импульсные волны сж
атия с амплитудой до 5 ГПа и
длительностью в несколько микросекунд. Метод основан на концентра-
ции силового действия магнитного поля мощных импульсных токов,
позволяет относительно просто управлять параметрами волны сжатия,