本發(fā)明涉及模具制造技術(shù)領(lǐng)域，具體的，本發(fā)明涉及用于制造準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物、準(zhǔn)等靜壓軟模及其制造方法。

背景技術(shù)：

目前，粉末冶金中常用的準(zhǔn)等靜壓用模具包括塑料軟模、橡膠軟模、硬脂酸鋅粉末填充料等。這些準(zhǔn)等靜壓用模具都具有傳力介質(zhì)的工作壓力范圍大、操作簡(jiǎn)便、可以制造形狀復(fù)雜且密度均勻的壓坯等優(yōu)點(diǎn)。其中，硅橡膠具有較好的彈性、抗老化性能好、無毒或低毒、成型操作條件易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，是比較理想的軟模用材料。

我國(guó)球床式高溫氣冷堆所使用的球形燃料元件直徑為60mm，整體為石墨基體，外層為厚約5mm左右的無燃料區(qū)，內(nèi)部為球形包覆顆粒(triso)彌散在石墨基體的燃料區(qū)。為保證元件球具有盡量小的熱力學(xué)各向異性，上述的球形燃料元件所采用的就是軟模準(zhǔn)等靜壓工藝制造。其中，進(jìn)行壓制時(shí)壓力是由液壓機(jī)沖頭壓縮鋼模內(nèi)的軟模再傳遞給軟模內(nèi)的粉體，由于軟模材料具有流體般特性，能使模內(nèi)粉末較均勻壓縮成型。

因此，所采用的硅橡膠需要承受30mpa左右的壓力，對(duì)硅橡膠的力學(xué)性能具有較高要求，需要有足夠的硬度、強(qiáng)度以及良好的傳力特性等；另外，考慮軟模的制造工藝，需要硅橡膠原料具有適宜的加工性能，如好的流動(dòng)性、易于脫泡、易于硫化等。市售硅橡膠原材料難以同時(shí)適應(yīng)本軟模的制造工藝特性和力學(xué)特性。

所以，針對(duì)上述特殊的要求，硅橡膠原材料配方及軟模制造工藝仍有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

本發(fā)明是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的：

本發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn)，目前市售的硅橡膠原材料無法同時(shí)滿足用于制造球形燃料元件的準(zhǔn)等靜壓軟模的力學(xué)特性和制造工藝特性。所以，發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期的研究，在本申請(qǐng)中的硅橡膠中，進(jìn)一步添加特定配比的、且種類合適的粉末填料、增塑劑、硫化劑及其分散劑、催化劑，能夠提高利用該原料組合物制造出的準(zhǔn)等靜壓軟模的力學(xué)特性和制造工藝特性。

有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種高硬度、良好傳力特性或適宜加工特性的準(zhǔn)等靜壓軟模。

在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一種用于制造準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述原料組合物包括：基礎(chǔ)聚合物，100重量份；填料，18～26重量份；增塑劑，60～80重量份；硫化劑，20～30重量份；硫化劑分散劑，40～50重量份；催化劑，0.5～3重量份。

發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期地研究過程發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的原料組合物，在5～10攝氏度下混合后具有良好的穩(wěn)定性、無揮發(fā)性且粘度較低，滿足制造準(zhǔn)等靜壓軟模的真空澆注的加工要求，且無有害物質(zhì)分解揮發(fā)、環(huán)保安全，并能使制造出的準(zhǔn)等靜壓軟模的強(qiáng)度高、傳力特性好，進(jìn)而使采用準(zhǔn)等靜壓軟模制造的元件球具有較小的熱力學(xué)各向異性。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的原料組合物，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述基礎(chǔ)聚合物為α,ω-二羥基聚硅氧烷；所述填料包括脫水白炭黑粉末、碳酸鈣粉末和石英粉的至少之一；所述增塑劑為聚二甲基硅氧烷；所述硫化劑為包括氧化二苯甲酰和二氯過氧化苯甲酰的至少之一；所述硫化劑分散劑為二甲基硅油；以及所述催化劑為鉑催化劑。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述填料為脫水白炭黑粉末、碳酸鈣粉末和石英粉的組合，其中，所述脫水白炭黑粉末的用量為8～10重量份、所述碳酸鈣粉末的用量為5～8重量份、所述石英粉的用量為5～8重量份。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述硫化劑為氧化二苯甲酰和二氯過氧化苯甲酰的組合，所述氧化二苯甲酰和所述二氯過氧化苯甲酰的質(zhì)量比為1:1。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述基礎(chǔ)聚合物α,ω-二羥基聚硅氧烷在常溫下的粘度為20～25pa·s，所述聚二甲基硅氧烷在常溫下的粘度為1～3pa·s。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述脫水白炭黑粉末的粒徑為10～50nm，比表面積不小于350m²/g；所述碳酸鈣粉末的粒徑為40～80nm，比表面不小于25m²/g。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述原料組合物在5～10攝氏度下的粘度不高于50pa·s。

在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種制造準(zhǔn)等靜壓軟模的方法。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述方法包括：(1)將100重量份基礎(chǔ)聚合物、18～26重量份的填料、60～80重量份的增塑劑、20～30重量份的硫化劑、40～50重量份的硫化劑分散劑和0.5～3重量份的催化劑，在5～10攝氏度下混合，以便獲得混合物；(2)將所述混合物進(jìn)行抽真空處理，以便獲得脫泡的混合物；(3)將所述脫泡的混合物真空澆注至母模中；(4)進(jìn)行硫化處理；(5)將所述硫化處理后的產(chǎn)品進(jìn)行脫模，以便獲得所述準(zhǔn)等靜壓軟模。

另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述硫化處理的溫度為60～80攝氏度，相對(duì)濕度為65～70％，時(shí)間為10～15小時(shí)。

發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期地研究發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明實(shí)施例的制造方法，通過由原料組合物混合而成的加工性能良好、無揮發(fā)性且粘度較低的混合物，制造出的準(zhǔn)等靜壓軟模的強(qiáng)度更高、傳力特性更佳，進(jìn)而使采用準(zhǔn)等靜壓軟模制造的元件球具有較小的熱力學(xué)各向異性。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，前面針對(duì)用于制造準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)，仍適用于該制造準(zhǔn)等靜壓軟模的方法，在此不再贅述。

在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提出了一種準(zhǔn)等靜壓軟模。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述準(zhǔn)等靜壓軟模通過上述的方法制造的。

發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期地研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的準(zhǔn)等靜壓軟模，其強(qiáng)度更高、傳力特性更佳，滿足高溫氣冷堆燃料元件球的制造要求，進(jìn)而能在壓制元件球的過程中使液壓機(jī)沖頭的壓力通過軟模均勻地傳遞給軟模內(nèi)的粉體，從而制造出熱力學(xué)各向異性較小的元件球。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，前面針對(duì)用于制造準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物和制造準(zhǔn)等靜壓軟模的方法所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)，仍適用于該準(zhǔn)等靜壓軟模，在此不再贅述。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制造準(zhǔn)等靜壓軟模的方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的真空澆注準(zhǔn)等靜壓軟模的模具示意圖。

附圖標(biāo)記

1高溫氣冷堆燃料元件球的球形母模

2鋼模

3原料組合物

4澆注口

5澆注料

6真空室

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，本技術(shù)領(lǐng)域人員會(huì)理解，下面實(shí)施例旨在用于解釋本發(fā)明，而不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制。除非特別說明，在下面實(shí)施例中沒有明確描述具體技術(shù)或條件的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照本領(lǐng)域內(nèi)的常用的技術(shù)或條件或按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可通過市購(gòu)到的常規(guī)產(chǎn)品。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種用于制造準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該原料組合物包括：基礎(chǔ)聚合物，填料，增塑劑，硫化劑，硫化劑分散劑以及催化劑。其中，該原料組合物中，基礎(chǔ)聚合物的含量為100重量份，填料的含量為18～26重量份，增塑劑的含量為60～80重量份，硫化劑的含量為20～30重量份，硫化劑分散劑的含量為40～50重量份，以及催化劑的含量為0.5～3重量份。如此，采用上述配比的各組分組成的原料組合物，能制造出強(qiáng)度高、傳力特性好的準(zhǔn)等靜壓軟模，進(jìn)而能使準(zhǔn)等靜壓軟模制造出的元件球具有較小的熱力學(xué)各向異性。

發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，上述比例范圍內(nèi)的各組分組成的原料組合物，具有較好的加工性能、且生產(chǎn)的準(zhǔn)等靜壓軟模的力學(xué)性能好、傳力特性好、壽命長(zhǎng)。具體的，在上述比例范圍內(nèi)的填料，能更有效地增強(qiáng)硅橡膠基體，填料的比例過低則硬度太小，不滿足壓制要求，過高則軟模力學(xué)性能差；在上述比例范圍內(nèi)的增塑劑，能使改善產(chǎn)品的抗撕拉性能，增塑劑的比例過低則對(duì)抗撕拉性能提高效果有限，過高則影響原材料混合物的粘度及硫化性能；在上述比例范圍內(nèi)的硫化劑，能有效地增韌該硅橡膠基體，硫化劑的比例過低則固化時(shí)間長(zhǎng)且韌性差，過高則影響澆注性能；在上述比例范圍內(nèi)的硫化劑分散劑，能使硫化劑在原料組合物中均勻地分散，從而使硫化的效果更好，硫化劑分散劑的比例不合適，則硫化劑分散不勻，導(dǎo)致產(chǎn)品性能不均勻。如此，采用上述配比的各組分組成的原料組合物，能制造出強(qiáng)度高、傳力特性好的準(zhǔn)等靜壓軟模，進(jìn)而能使準(zhǔn)等靜壓軟模制造出的元件球具有較小的熱力學(xué)各向異性。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該基礎(chǔ)聚合物為α,ω-二羥基聚硅氧烷(ho(me2sio)noh)；該填料包括脫水白炭黑粉末、碳酸鈣粉末和石英粉的至少之一；該增塑劑為聚二甲基硅氧烷(me3sio(me2sio)nsime3)；該硫化劑為包括氧化二苯甲酰和二氯過氧化苯甲酰的至少之一；該硫化劑分散劑為二甲基硅油；以及催化劑為鉑催化劑。

研究顯示，選用α,ω-二羥基聚硅氧烷(ho(me2sio)noh)作為基礎(chǔ)聚合物，是很好的硅橡膠基體材料；并添加粉末填料，可增強(qiáng)硅橡膠基體的強(qiáng)度，還可增加原料組合物的流動(dòng)性等可加工性；進(jìn)一步增加增塑劑聚二甲基硅氧烷(me3sio(me2sio)nsime3)，可降低該原料組合物混合后的粘度以及可加工性；并加入氧化二苯甲酰或/和二氯過氧化苯甲酰的硫化劑，能使該原料組合物制造的準(zhǔn)等靜壓軟模的韌性更高；還可進(jìn)一步增加硫化劑分散劑二甲基硅油，促進(jìn)硫化劑均勻分散在原料組合物混合后的混合物中，從而使制造的準(zhǔn)等靜壓軟模的均勻性更好；以及添加鉑催化劑，能提高硫化劑對(duì)硅橡膠基體的交聯(lián)反應(yīng)速率，縮短硫化處理的時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，該基礎(chǔ)聚合物α,ω-二羥基聚硅氧烷(ho(me2sio)noh)的聚合度n可以是通過該聚合物的粘度所限定的。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，α,ω-二羥基聚硅氧烷在常溫下的粘度為20～25pa·s。如此，采用上述粘度性能的聚合物基體，原料組合物的粘度也能滿足制造要求，且制造出的準(zhǔn)等靜壓軟模的韌性更好。需要說明的是，本文中所有的“常溫”具體是指20～30攝氏度的溫度范圍內(nèi)，優(yōu)選情況下，是指25攝氏度的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該填料可以為脫水白炭黑粉末、碳酸鈣粉末和石英粉的組合物，其中，脫水白炭黑粉末的用量為8～10重量份、碳酸鈣粉末的用量為5～8重量份、石英粉的用量為5～8重量份。其中脫水白炭黑粉末能提高原料組合物的穩(wěn)定性并增強(qiáng)硅橡膠基體，碳酸鈣粉末能增強(qiáng)硅橡膠基體，石英粉能增加原料組合物混合后的流動(dòng)性。

發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，不在上述比例范圍內(nèi)的三種填料組成的原料組合物，制造出的準(zhǔn)等靜壓軟模的硬度、力學(xué)性能不能滿足準(zhǔn)等靜壓工藝要求。三者的合適的比例，互相作用，能有效改善硅橡膠基體硬度、增強(qiáng)基體力學(xué)性能，保證各項(xiàng)指標(biāo)滿足準(zhǔn)等靜壓要求，進(jìn)而能使準(zhǔn)等靜壓軟模制造出的元件球具有更小的熱力學(xué)各向異性。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，硫化劑可以為氧化二苯甲酰和二氯過氧化苯甲酰的組合，所述氧化二苯甲酰和所述二氯過氧化苯甲酰的質(zhì)量比為1:1。發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，不在上述比例范圍內(nèi)的氧化二苯甲酰和二氯過氧化苯甲酰的硫化劑組合，形成的原料組合物制造出的準(zhǔn)等靜壓的強(qiáng)度不高或傳力特性不好。如此，采用上述不同類型和特定配比的硫化劑，能更有效地增韌硅橡膠基體，從而能制造出傳力特性更好的準(zhǔn)等靜壓，進(jìn)而能使準(zhǔn)等靜壓制造出的元件球具有更小的熱力學(xué)各向異性。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，脫水白炭黑粉末的粒徑為10～50nm，比表面積不小于350m²/g。如此，采用上述的條件的脫水白炭黑粉末，能更有效地提高原料組合物的穩(wěn)定性，并可更進(jìn)一步增強(qiáng)硅橡膠基體。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，碳酸鈣粉末的粒徑為40～80nm，比表面不小于25m²/g。如此，采用上述的條件的碳酸鈣粉末，能更有效地增強(qiáng)硅橡膠基體的強(qiáng)度和硬度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，增塑劑me3sio(me2sio)nsime3在常溫下的粘度為1～3pa·s。如此，采用上述粘度的增塑劑，能使該原料組合物混合后的粘度符合制造要求，且制造出的準(zhǔn)等靜壓軟模的均勻性更佳。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，硫化劑氧化二苯甲酰(bp)和二氯過氧化苯甲酰(dcbp)的具體性能參數(shù)，例如純度，不受特別的限制，本領(lǐng)域內(nèi)任何常用的上述硫化劑均可，只要氧化二苯甲酰和二氯過氧化苯甲酰能使硅橡膠基體硫化交聯(lián)起到增強(qiáng)增韌的效果即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行選擇。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該原料組合物在5～10攝氏度下的粘度不高于50pa·s。本申請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，原料組合物在5攝氏度以下，其粘度會(huì)顯著降低，從而不利于后續(xù)的真空澆注的要求；而原料組合物在10攝氏度以上，原料組合物中的各活性組分(包括催化劑、硫化劑等)會(huì)提前開始反應(yīng)，從而不利于后續(xù)真空澆注的順利進(jìn)行。如此，滿足上述粘度范圍的原料組合物，具有更好的可加工性，從而滿足制造準(zhǔn)等靜壓軟模的高要求。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明提出了一種原料組合物，其在5～10攝氏度下混合后具有良好的穩(wěn)定性、無揮發(fā)性且粘度較低，滿足制造準(zhǔn)等靜壓軟模的真空澆注的加工要求，且無有害物質(zhì)分解揮發(fā)、環(huán)保安全，并能使制造出的準(zhǔn)等靜壓軟模的強(qiáng)度高、傳力特性好，進(jìn)而使采用準(zhǔn)等靜壓軟模制造的元件球具有較小的熱力學(xué)各向異性。

在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種制造準(zhǔn)等靜壓軟模的方法。參照?qǐng)D1，對(duì)本發(fā)明的制造方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該制作方法包括：

s100：將原料組合物在5～10攝氏度下混合，以便獲得混合物。

在該步驟中，在5～10攝氏度的低溫下，將用于制造準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物進(jìn)行混合，該原料組合物包括100重量份基礎(chǔ)聚合物、18～26重量份的填料、60～80重量份的增塑劑、20～30重量份的硫化劑、40～50重量份的硫化劑分散劑和0.5～3重量份的催化劑。如此，采用上述低溫，是為了有效地防止原料組合物中的活性組分在混合過程中發(fā)生反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該混合的具體方式不受特別的限制，只要能將該原料組合物充分混合的混合方式均可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)原料組合物的性能和實(shí)際制造環(huán)境進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，混合可以在混合釜中進(jìn)行，如此，采用混合釜進(jìn)行原料組合物的混合，能更高效地將原料組合物進(jìn)行充分的混合，并能保證混合過程是在5～10攝氏度的低溫下進(jìn)行的，從而止原料組合物中的活性組分在混合過程中發(fā)生反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，混合后的原料組合物在5～10攝氏度下的粘度可以不高于50pa·s。如此，滿足上述粘度范圍的原料組合物，具有更好的可加工性，從而滿足后續(xù)真空澆注準(zhǔn)等靜壓軟模的高要求。

s200：將混合物進(jìn)行抽真空處理，以便獲得脫泡的混合物。

在該步驟中，將上一步驟混合后的混合物進(jìn)行抽真空處理，以使混合物充分地脫泡，從而保證后續(xù)真空澆注步驟的順利進(jìn)行。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該抽真空處理的具體工藝不受特別的限制，只要該抽真空處理能使混合后的原料組合物完全脫泡即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，抽真空處理的真空度可以不小于-0.08mpa。如此，達(dá)到上述真空度的抽真空處理，能使混合物更充分地脫泡。

s300：將脫泡的混合物真空澆注至母模中。

在該步驟中，將上述脫泡后的混合物通過膠液輸送管路，真空澆注至母模中，以此成型出該準(zhǔn)等靜壓軟模。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，真空澆注的具體工藝不受特別的限制，只要該真空澆注能使混合后的原料組合物澆注出準(zhǔn)等靜壓軟模即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際澆注情況進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，真空澆注的真空度不小于-0.08mpa。如此，達(dá)到上述真空度的真空澆注，能有效地減少澆注出的準(zhǔn)等靜壓軟模中的氣孔，從而進(jìn)一步保證準(zhǔn)等靜壓軟模的高強(qiáng)度和均勻性。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，真空澆注采用的膠液輸送管路的溫度也可保持在5～10攝氏度。如此，可保證脫泡后的低溫混合物在達(dá)到母模中之前不會(huì)提前發(fā)生反應(yīng)，從而能保證真空澆注步驟的順利進(jìn)行。

s400：進(jìn)行硫化處理。

在該步驟中，對(duì)真空澆注好的母模內(nèi)的原料混合物進(jìn)行硫化處理，從而使其中的硅橡膠基體發(fā)生交聯(lián)，從而定型出準(zhǔn)等靜壓軟模的形狀。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，硫化處理的具體工藝不受特別的限制，只要該硫化處理工藝能有效地定型出準(zhǔn)等靜壓軟模的形狀即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際的制造情況進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，硫化處理的溫度可以為60～80攝氏度，相對(duì)濕度可以為65～70％，且硫化時(shí)間可以為10～15小時(shí)。如此，采用上述的硫化處理工藝，可獲得強(qiáng)度高、均勻性好、傳力特性好的準(zhǔn)等靜壓軟模。

s500：將硫化處理后的模具進(jìn)行脫模，以便獲得準(zhǔn)等靜壓軟模。

在該步驟中，將完成硫化處理的產(chǎn)品從母模中脫出，可以進(jìn)一步進(jìn)行局部修模處理，即可獲得準(zhǔn)等靜壓軟模。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，脫模的具體方法不受特別的限制，只要該脫模方法能更有效地將產(chǎn)品從母模中脫出即可，具體例如在母模中預(yù)先涂上脫模劑等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)準(zhǔn)等靜壓軟模的材料表面性能和制造準(zhǔn)等靜壓軟模的具體工藝進(jìn)行選擇，在此不再過多地贅述。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明提出了一種制造方法，通過由原料組合物混合而成的加工性能良好、無揮發(fā)性且粘度較低的混合物，制造出的準(zhǔn)等靜壓軟模的強(qiáng)度更高、傳力特性更佳，進(jìn)而使采用準(zhǔn)等靜壓軟模制造的元件球具有較小的熱力學(xué)各向異性。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，前面針對(duì)用于制造準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)，仍適用于該制造準(zhǔn)等靜壓軟模的方法，在此不再贅述。

在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種準(zhǔn)等靜壓軟模。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該準(zhǔn)等靜壓軟模通過上述的方法制造的。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明提出了一種準(zhǔn)等靜壓軟模，其強(qiáng)度更高、傳力特性更加，滿足高溫氣冷堆燃料元件球的制造要求，進(jìn)而能在壓制元件球的過程中使液壓機(jī)沖頭的壓力通過軟模均勻地傳遞給軟模內(nèi)的粉體，從而制造出熱力學(xué)各向異性較小的元件球。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，前面針對(duì)用于制造準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物和制造準(zhǔn)等靜壓軟模的方法所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)，仍適用于該準(zhǔn)等靜壓軟模，在此不再贅述。

在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種高溫氣冷堆燃料元件球。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該高溫氣冷堆燃料元件球是通過上述的準(zhǔn)等靜壓軟模進(jìn)行球胚成型的。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明提出了一種高溫氣冷堆燃料元件球，其具有較小的熱力學(xué)各向異性。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，前面針對(duì)用于制造準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物、制造準(zhǔn)等靜壓軟模的方法和準(zhǔn)等靜壓軟模所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)，仍適用于該高溫氣冷堆燃料元件球，在此不再贅述。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1

在該實(shí)施例中，制備出用于制作準(zhǔn)等靜壓軟模的原料組合物。其中，該原料組合物的具體組成包括(以質(zhì)量計(jì)算)：

5000gα,ω-二羥基聚硅氧烷(ho(me2sio)noh)，其在25℃下的粘度為20pa·s；

40g脫水白炭黑粉末，其平均粒徑為20nm且比表面積為450m²/g；

40g碳酸鈣粉末，其平均粒徑為50nm且比表面為30m²/g；

35g石英粉，其平均粒徑為3微米；

300gme3sio(me2sio)nsime3，其在25℃下的粘度為1.5pa·s；

50g過氧化二苯甲酰(bp)粉末；

50g二氯過氧化苯甲酰(dcbp)粉末；

200g二甲基硅油；

5g鉑催化劑。

具體混合步驟為，將上述原料組合物在混合釜中進(jìn)行混合，且混合釜內(nèi)溫度通過恒溫水浴控制，設(shè)定溫度為5℃，并保證加料過程中保證混合釜內(nèi)溫度不高于10℃，充分?jǐn)嚢?0min。

該實(shí)施例的原料組合物在5～10攝氏度下的粘度為43pa·s。

實(shí)施例2

在該實(shí)施例中，按照實(shí)施例1中的混合步驟，將如下配方的原料組合物混合：

5000gα,ω-二羥基聚硅氧烷(ho(me2sio)noh)，其在25℃下的粘度為20pa·s；

20g脫水白炭黑粉末，其平均粒徑為20nm且比表面積為450m²/g；

20g碳酸鈣粉末，其平均粒徑為50nm且比表面為30m²/g；

10g石英粉，其平均粒徑為3微米；

300gme3sio(me2sio)nsime3，其在25℃下的粘度為1.5pa·s；

50g過氧化二苯甲酰(bp)粉末；

50g二氯過氧化苯甲酰(dcbp)粉末；

5g鉑催化劑。

具體混合步驟為，將上述原料組合物在混合釜中進(jìn)行混合，且混合釜內(nèi)溫度通過恒溫水浴控制，設(shè)定溫度為5℃，并保證加料過程中保證混合釜內(nèi)溫度不高于10℃，充分?jǐn)嚢?0min。

該實(shí)施例的原料組合物在5～10攝氏度下的粘度為21pa·s。

對(duì)比例1

在該實(shí)施例中，按照實(shí)施例1中的混合步驟，將如下配方的原料組合物混合：

5000gα,ω-二羥基聚硅氧烷(ho(me2sio)noh)，其在25℃下的粘度為20pa·s；

80g脫水白炭黑粉末，其平均粒徑為20nm且比表面積為450m²/g；

80g碳酸鈣粉末，其平均粒徑為50nm且比表面為30m²/g；

75g石英粉，其平均粒徑為3微米；

300gme3sio(me2sio)nsime3，其在25℃下的粘度為1.5pa·s；

50g過氧化二苯甲酰(bp)粉末；

50g二氯過氧化苯甲酰(dcbp)粉末；

200g二甲基硅油；

5g鉑催化劑。

具體混合步驟為，將上述原料組合物在混合釜中進(jìn)行混合，且混合釜內(nèi)溫度通過恒溫水浴控制，設(shè)定溫度為5℃，并保證加料過程中保證混合釜內(nèi)溫度不高于10℃，充分?jǐn)嚢?0min。

該實(shí)施例的原料組合物在5～10攝氏度下的粘度為80pa·s。

實(shí)施例3

在該實(shí)施例中，按照實(shí)施例1中的混合步驟，將如下配方的原料組合物混合：

5000gα,ω-二羥基聚硅氧烷(ho(me2sio)noh)，其在25℃下的粘度為20pa·s；

40g脫水白炭黑粉末，其平均粒徑為20nm且比表面積為450m²/g；

40g碳酸鈣粉末，其平均粒徑為50nm且比表面為30m²/g；

35g石英粉，其平均粒徑為3微米；

200gme3sio(me2sio)nsime3，其在25℃下的粘度為1.5pa·s；

30g過氧化二苯甲酰(bp)粉末；

30g二氯過氧化苯甲酰(dcbp)粉末；

200g二甲基硅油；

5g鉑催化劑。

具體混合步驟為，將上述原料組合物在混合釜中進(jìn)行混合，且混合釜內(nèi)溫度通過恒溫水浴控制，設(shè)定溫度為5℃，并保證加料過程中保證混合釜內(nèi)溫度不高于10℃，充分?jǐn)嚢?0min。

該實(shí)施例的原料組合物在5～10攝氏度下的粘度為36pa·s。

對(duì)比例2

在該實(shí)施例中，按照實(shí)施例1中的混合步驟，將如下配方的原料組合物混合：

5000gα,ω-二羥基聚硅氧烷(ho(me2sio)noh)，其在25℃下的粘度為20pa·s；

40g脫水白炭黑粉末，其平均粒徑為20nm且比表面積為450m²/g；

40g碳酸鈣粉末，其平均粒徑為50nm且比表面為30m²/g；

35g石英粉，其平均粒徑為3微米；

300gme3sio(me2sio)nsime3，其在25℃下的粘度為1.5pa·s；

50g過氧化二苯甲酰(bp)粉末；

50g二氯過氧化苯甲酰(dcbp)粉末；

5g鉑催化劑。

具體混合步驟為，將上述原料組合物在混合釜中進(jìn)行混合，且混合釜內(nèi)溫度通過恒溫水浴控制，設(shè)定溫度為5℃，并保證加料過程中保證混合釜內(nèi)溫度不高于10℃，充分?jǐn)嚢?0min。

該實(shí)施例的原料組合物在5～10攝氏度下的粘度為63pa·s。

實(shí)施例4

在該實(shí)施例中，分別利用實(shí)施例1-3及對(duì)比例1-2獲得的原料組合物，制造出準(zhǔn)等靜壓軟模。參考圖2，具體的制作步驟包括：

(1)保持混合釜內(nèi)溫度不高于10℃，在攪拌狀態(tài)下抽真空，相對(duì)真空度為-0.08mpa，將上述原料組合物內(nèi)部氣泡脫除；

(2)將鋼模2放置于真空室6內(nèi)抽真空，待真空達(dá)到-0.08mpa以下，開始將原料組合物進(jìn)行澆注；將原料組合物從混合釜通過雙螺桿擠出機(jī)擠出，通過管道輸送到真空室鋼模2中，且混合釜與真空管路的溫度保持在5～10℃；待澆注完畢，將球形母模1與鋼模2合模。

(3)將澆注完成的鋼模放置于恒溫恒濕環(huán)境中，溫度為60℃，相對(duì)濕度為80％，硫化時(shí)間為12小時(shí)；

(4)冷卻，脫模，修模。

實(shí)施例5

在該實(shí)施例中，對(duì)實(shí)施例4制備的5種不同的準(zhǔn)等靜壓軟模，進(jìn)行力學(xué)性能、傳力特性和磨損壽命測(cè)試。

其中，力學(xué)性能中的硬度測(cè)試，采用邵氏硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，在5個(gè)不同部位測(cè)試后取平均。該實(shí)施例的準(zhǔn)等靜壓模具的特性評(píng)價(jià)，如表1所示。

表1.不同組合物制備的準(zhǔn)等靜壓軟模性能評(píng)價(jià)

磨損壽命是按照實(shí)際生產(chǎn)工藝條件，對(duì)準(zhǔn)等靜壓模具進(jìn)行反復(fù)壓制，直到達(dá)到淘汰標(biāo)準(zhǔn)，壓制次數(shù)即模具壽命。測(cè)試結(jié)果顯示，實(shí)施例1的準(zhǔn)等靜壓軟模的壽命都在600次以上。

總結(jié)

綜合實(shí)施例1～5和對(duì)比例1～2可得出，本發(fā)明所提出的原料組合物，在5～10攝氏度下混合后具有良好的穩(wěn)定性、無揮發(fā)性且粘度較低，滿足制造準(zhǔn)等靜壓軟模的真空澆注的加工要求，且無有害物質(zhì)分解揮發(fā)、環(huán)保安全，并能使制造出的準(zhǔn)等靜壓軟模的強(qiáng)度高、傳力特性好，進(jìn)而使采用準(zhǔn)等靜壓軟模制造的元件球具有較小的熱力學(xué)各向異性。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。