等静压

改善物质物理性质的压力

等静压处理是把被加工物体放置于盛满液体的密闭容器中，通过增压系统进行逐步加压对物体的各个表面施加以相等的压力，使其在不改变外观形状的情况下缩小分子间的距离增大密度而改善物质的物理性质。

简介

等静压是将造粒瓷料加入到模具中，模具材质一般为具有一定弹性的塑料或橡胶，在等静压机中对模具施以各向均匀的数十至数百兆帕的压力，使模具中造粒瓷料压实成型。等静压成型的方法有冷等静压和热等静压两种，冷等静压又分湿式和干式两种。中国采用的冷等静压方式多为湿式。

与干压成型一样，等静压成型前也进行造粒，不同的是热等静压一般仅采用喷雾造粒的粉末颗粒。

等静压原理

等静压工作原理为帕斯卡定律：“在密闭容器内的介质（液体或气体）压强，可以向各个方向均等地传递。” 等静压技术已有70多年的历史，初期主要应用于粉末冶金的粉体成型；近20年来，等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、工具制造、塑料、超高压食品灭菌和石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。

冷等静压

冷等静压技术（Cold Isostatic Pressing，简称CIP）是在常温下，通常用橡胶或塑料作包套模具材料，以液体为压力介质主要用于粉体材料成型，为进一步烧结，煅造或热等静压工序提供坯体。一般使用压力为100~ 630MPa。

温等静压

温等静压技术，压制温度一般在80~120℃下．也有在250~450℃下，使用特殊的液体或气体传递压力，使用压力为300MPa左右。主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺橡胶材料等。以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。

热等静压

热等静压技术（hot isostatic pressing，简称HIP），是一种在高温和高压同时作用下，使物料经受等静压的工艺技术，它不仅用于粉末体的固结．传统粉末冶金工艺成型与烧结两步作业一并完成，而且还用于工件的扩散粘结，铸件缺陷的消除，复杂形状零件的制作等。在热等静压中，一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质，包套材料通常用金属或玻璃。工作温度一般为1000~2200℃ ，工作压力常为100~200MPa。

等静压技术优点

等静压技术作为一种成型工艺，与常规成型技术相比，具有以下特点：

1、等静压成型的制品密度高，一般要比单向和双向模压成型高5 ~15 。热等静压制品相对密度可达99.8%~99.09% 。

2、压坯的密度均匀一致。在模压成型中，无论是单向、还是双向压制，都会出现压坯密度分布不均现象。这种密度的变化在压制复杂形状制品时，往往可达到10% 以上。这是由于粉料与钢模之间的摩擦阻力造成的。等静压流体介质传递压力，在各方向上相等。包套与粉料受压缩大体一致，粉料与包套无相对运动，它们之间的摩擦阻力很少，压力只有轻微地下降，这种密度下降梯度一般只有1% 以下，因此，可认为坯体密度是均匀的。

3、因为密度均匀，所以制作长径比可不受限制，这就有利于生产棒状、管状细而长的产品。

4、等静压成型工艺，一般不需要在粉料中添加润滑剂，这样既减少了对制品的污染，又简化了制造工序。

5、等静压成型的制品，性能优异，生产周期短，应用范围广。等静压成型工艺的缺点是，工艺效率较低，设备昴贵。

等静压机

工作原理

等静压机的为：采用帕斯卡原理，将制一铺放入密闭的超高爪容器中，通过增压泵向密封的容器中不断压入水或油，使密封容器中的液压压力不断增高。由高压的液体（油或水）均匀地作用于橡胶胶套表面，并压缩胶套内的造粒料，使其成型。由于等静压的特点是各个方向压力相等，因此成型后的毛坯密度均一、组织结构均匀、各向同性，而且且还能成型形状复杂和近终形状制品。

特点

等静压机按工作介质区分，有单一缸体的和有隔离套的等静压机。它们的特点是：

1、单一缸体的加压和卸压都是在同一介质中进行，其优点是：名义缸径即为有效缸径，可有效利用缸体内的空间，生产量大，液体加压的能量利用率高。缺点是：如果入缸的胶套冲洗不干净，混入造粒料的超高压水，会堵塞和在卸压时把阀门冲坏，需要经常维修。

2、有隔离套等静压机是在前者基础上发展起来的新型等静压机，主要特点是：在主油缸内设置筒形橡胶隔套，把套外的油和套内的水隔开，高压油通过橡皮隔套压缩套内的水，再施压到橡胶胶套，使造粒料成形为毛坯。其优点是：

（1）油水经隔套分离，外套介质为油，内套为水，混有造粒料的水封闭在水套内，可彻底解决工作介质的污染问题。

（2）外套油在卸压时不会造成卸压阀的损坏，可长期正常工作。

（3）在低压时可实现快速加压，节省造粒料的成形时间，比单介质的成形时问短，效率高。

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