APP下载

冷却方式对合成腔内温度场分布的影响

2021-03-28喆,张

超硬材料工程 2021年6期

张 喆,张 俊

(1.桂林特邦新材料有限公司 ,广西 桂林 541004;2.中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 广西超硬材料重点实验室,广西 桂林 541004;3.中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西 桂林 541004)

1 引言

六面顶压机为我国首创机型,有别于两面顶压机,其具有维修方便、生产效率高和合成成本低等优点[1],广泛应用于高温高压制品,如聚晶立方氮化硼复合片(PcBN复合片)和聚晶金刚石复合片等。也正是由于这种六面加压的结构设计,使其在高温高压合成中具有内部温度场分布不均、压力传递效率差和产品形变量大等特点,不利于合成出高品质高性能产品。且随着六面顶压机缸径的扩大,所制复合片尺寸的增加,设备结构对产品的不利影响将进一步增大,尤其是在旁热式组装中。近年来,研究者们不断对腔体内温度场的分布和控制方法进行研究[2-6],从有限元分析可知[7-8],旁热式组装高压腔体内温度场分布为:四周高、中心低;中心高、两端低。且从高压腔体中间到两端,合成片内的温度梯度逐渐减小(如图1(a))。要改善温度场的不均,需从温度梯度最大的中间片着手(如图1(b)),降低边缘与中心的温差,避免内侧复合片因压力小且温度高而产生的脱层现象,导致产品失效,产生直接经济损失。

图1 温度场模拟[7]Fig.1 Finite element simulation of temperature

本试验试图通过改善六面顶压机的冷却方式,由之前的两缸通水改进为六缸通水,在对加热锤冷却的基础上,增加对非加热锤的冷却,进行轴向温度场的调控,提高腔体内部温度均匀性,使得产品成品率和性能稳定性有所提升,这对提高企业利润和市场竞争力有着重要的现实意义。……

登录APP查看全文