粉环烧结石墨模具的性能检测

粉环烧结石墨模具的功能检测需从物理功能、化学功能、力学功能、热功能、电功能、加工功能及环境适应性七大维度打开，具体检测项目及规范如下：
一、物理功能检测
密度与孔隙率
检测办法：阿基米德排水法或气体置换法。
规范要求：模具密度需≥1.7g/cm3（等静压石墨），孔隙率≤5%（烧结石墨），保证资料细密性。
含义：密度缺乏或孔隙率过高会导致烧结时渗碳，污染样品。
粒度与细度
检测办法：激光粒度分析仪（如MALVERN MASTERSIZER 3000）。
规范要求：均匀粒径10-50μm（细颗粒石墨），粗颗粒石墨粒径≥50μm。
含义：粒度分布影响模具强度和外表光洁度，细颗粒模具更适用于高精度烧结。
外表粗糙度
检测办法：外表粗糙度仪（如MITUTOYO SJ-410）。
规范要求：Ra值≤0.8μm（模具用石墨），Rz值≤3.2μm。
含义：外表粗糙度低可削减烧结时粉体与模具的粘连，进步脱模功率。
二、化学功能检测
固定碳含量
检测办法：高温灼烧法（GB/T 3521-2008）。
规范要求：固定碳含量≥99.9%（高纯石墨），灰分≤0.1wt%。
含义：固定碳高可削减杂质对烧结产品的污染，灰分超标会导致模具脆化。
耐酸碱性
检测办法：酸碱腐蚀速率测试（ASTM G31-21）。
规范要求：腐蚀速率≤0.01g/m2·h（耐腐蚀性要求）。
含义：模具需耐受烧结过程中或许触摸的酸性或碱性气体。
抗氧化性
检测办法：高温氧化炉测试（LINDBERG BLUE M型，1200℃）。
规范要求：质量变化±0.1%（氧化稳定性）。
含义：抗氧化性强可延伸模具使用寿命，削减烧结过程中的氧化损耗。
三、力学功能检测
抗压强度
检测办法：电子万能实验机（INSTRON 5967型）。
规范要求：极限强度≥70MPa（ASTM D7775-22）。
含义：抗压强度缺乏会导致模具在高压烧结时决裂。
抗拉强度与曲折实验
检测办法：拉伸实验机（GB/T 228.1-2021）。
规范要求：抗拉强度≥30MPa，曲折强度≥50MPa。
含义：保证模具在装粉、脱模过程中不发生开裂或变形。
冲突磨损功能
检测办法：冲突磨损实验机（UMT-5型）。
规范要求：静冲突系数μ≤0.15，磨损率≤0.05mm3/N·m。
含义：低冲突系数可削减脱模阻力，低磨损率延伸模具使用寿命。
四、热功能检测
热导率
检测办法：稳态热导率测试仪（LFA 467 HyperFlash型）。
规范要求：热导率100-150W/m·K（ISO 22007-2:2022）。
含义：高导热性可保证烧结温度均匀，削减热应力。
热膨胀系数
检测办法：热膨胀仪（NETZSCH DIL 402C型）。
规范要求：热膨胀系数小（ASTM E228-22）。
含义：低膨胀系数可避免模具在高温下变形或开裂。
热变形温度
检测办法：热变形温度测试仪（GB/T 1634.2-2021）。
规范要求：热变形温度≥500℃。
含义：保证模具在烧结高温下坚持尺寸稳定性。
五、电功能检测
电阻率
检测办法：电阻率测试仪（KEITHLEY 6517B型）。
规范要求：体积电阻率≤15μΩ·m（GB/T 3048.3-2020）。
含义：低电阻率可保证模具在放电等离子烧结（SPS）中均匀发热。
外表电阻率
检测办法：高阻计（测试电压100V）。
规范要求：外表电阻率≤100Ω（避免静电积累）。
含义：低外表电阻率可削减烧结过程中粉体与模具的静电吸附。
六、加工功能检测
切削力与东西磨损
检测办法：切削力测试体系（KISTLER 9257B型）。
规范要求：峰值负荷≤200N，后刀面磨损量VB≤0.2mm。
含义：低切削力和东西磨损可下降模具加工成本。
尺寸精度与几许公役
检测办法：三坐标测量仪（GB/T 1184-2020）。
规范要求：直线度≤0.01mm/m，圆度≤0.005mm。
含义：高尺寸精度可保证模具与烧结设备的匹配性。
七、环境适应性检测
耐候性
检测办法：盐雾实验箱（GB/T 10125-2012）。
规范要求：72小时盐雾实验后无腐蚀。
含义：保证模具在湿润或腐蚀性环境中长期使用。
吸湿膨胀率
检测办法：环境模拟箱（THERMOTRON SM-32型）。
规范要求：吸湿膨胀率≤0.05%（GB/T 9966.17-2022）。
含义：低吸湿性可避免模具在湿润环境中变形。

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