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。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。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。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。

现代金刚石石墨模具的制造特点

如今金刚石石墨模具设计已经从人工经验设计方式转化为依靠计算机辅助设计的方式。现代金刚石石墨模具企业都广泛使用计算机辅助技术、人工智能技术进行决策。模拟分析和优化设计。同时，数据库和计算机网络技术应用使设计师可以在更大范围内共享设计资料、信息、资源和展开合作，使现代金刚石石墨模具设计的总水平上升到一个高度。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。

现代金刚石石墨模具的加工更多的依靠自动化程度较高的精度、效率机床。从金刚石石墨模具粗加工、热处理到各种精加工质量控制与检测，必须设备齐全，配套合理。其中，数控加工设备所占比重较大，以适应单位或小批量模具的生产。同时，数控加工设备也是金刚石石墨模具CAD/CAE/CAM的基础，有助于实现金刚石石墨模具制造的全自动加工。我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。

石墨制品具有什么样的工艺特性?

1、耐高温：石墨制品是目前已知的耐高温的材料之一。它的熔点为3850℃±50℃，沸点达4250℃。它在7000℃超高温电弧下10S，石墨的损失较小，按重量计石墨损失0.8%。由此可见，石墨的耐高温性能是很突出的。

2、导热性和导电性：石墨具有良好的导热性和导电性。它与一般的材料相比，其导热导电性是相当高的。比不锈钢高4倍，比碳素钢高2倍，比一般的非金属高100倍。

3、特殊的抗热震性能：石墨具良好的抗热震性能，即当温度突然变化时，热膨胀系数小，因而具有良好的热稳定性，在温度急冷急热的变化时，不会产生裂纹。

4、化学稳定性：常温下石墨具有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱的腐蚀。

5、润滑性：石墨的润滑性能类似于二硫化钼，摩擦系数小于0.1.其润滑性能随鳞片大小而变，鳞片愈大，摩擦系数愈小，润滑性愈好。