Как Скорость Прессующего Плунжера Влияет На Композиты Mgal2O4-Tib2? Мастерское Управление Структурой Методом Shs-Экструзии

Скорость прессующего плунжера является определяющим управляющим параметром для структурного результата композитов MgAl2O4-TiB2 при экструзии методом SHS. Напрямую влияя на скорость деформации, скорость плунжера определяет, будет ли конечный продукт представлять собой сплошной, плотный стержень с сердцевинно-оболочечной структурой или полый керамический стержень.

Ключевой вывод: Скорость плунжера действует как структурный переключатель, манипулируя эффектом Баруса (расширение экструдата). Превышение определенного порогового значения скорости смещает производственный результат от плотных, сегрегированных стержней к полым структурам, позволяя диверсифицировать геометрию без изменения химического состава.

Механизм структурного изменения

Физическая форма композита определяется не только фильерой, но и тем, как материал ведет себя при определенных скоростях деформации.

Критический порог

Определяющей границей для этого процесса является скорость плунжера 65 мм/сек.

Эта скорость служит точкой перегиба. Поведение керамической пасты фундаментально меняется в зависимости от того, применяется ли давление выше или ниже этой скорости.

Высокоскоростная работа: создание полых стержней

Когда требуется производство легких или трубчатых компонентов, эффективной стратегией является высокоскоростная экструзия.

Запуск эффекта Баруса

Когда скорость плунжера превышает 65 мм/сек, материал испытывает высокую скорость деформации.

Это быстрое сжатие запускает эффект Баруса, широко известный как расширение экструдата.

Результирующая структура

Вместо сохранения точных размеров фильеры, материал расширяется сразу после выхода.

Это явление расширения приводит к тому, что экструдат естественным образом образует полые керамические стержни.

Низкоскоростная работа: создание плотных композитов

Более низкие скорости используются, когда приоритетом являются структурная целостность и плотность.

Содействие сегрегации материала

Работа плунжера ниже порога 65 мм/сек позволяет избежать эффекта Баруса.

Эта более медленная скорость деформации позволяет материалу осесть в плотный композитный стержень.

Формирование сердцевины и оболочки

Низкоскоростная экструзия приводит к специфической внутренней архитектуре.

Готовый продукт имеет четко выраженную сердцевину из TiB2, окруженную оболочкой из MgAl2O4.

Понимание компромиссов

Хотя скорость обеспечивает универсальность, она вносит определенные технологические ограничения, которыми необходимо управлять.

Чувствительность к скорости

Основным компромиссом является высокая чувствительность структурного результата к скорости деформации.

Достичь "среднего" результата структуры непросто; пересечение скоростного порога резко меняет геометрию от сплошной к полой.

Требование к точности

Поскольку скорость определяет конечную форму, механическое управление прессом должно быть точным.

Точное регулирование является обязательным для обеспечения того, чтобы скорость плунжера оставалась постоянно по нужной стороне порога 65 мм/сек, чтобы предотвратить структурные дефекты.

Сделайте правильный выбор для вашей цели

Чтобы выбрать правильную скорость плунжера, вы должны определить требуемую геометрию и внутреннюю структуру для вашего конечного применения.

Если ваш основной акцент — производство полых компонентов: Поддерживайте скорость плунжера выше 65 мм/сек, чтобы использовать эффект Баруса для естественного формирования трубок.
Если ваш основной акцент — высокая структурная целостность и плотность: Поддерживайте скорость плунжера ниже 65 мм/сек для производства сплошных стержней с сердцевиной из TiB2 и оболочкой из MgAl2O4.

Строго контролируя скорость деформации, вы можете производить два различных керамических продукта из одной системы материалов.

Сводная таблица:

Скорость плунжера	Скорость деформации	Явление	Конечная структура	Результат сердцевина-оболочка
< 65 мм/сек	Низкая	Сегрегация материала	Плотный сплошной стержень	Сердцевина из TiB2 / Оболочка из MgAl2O4
> 65 мм/сек	Высокая	Эффект Баруса (расширение)	Полый керамический стержень	Отсутствие формирования сердцевины-оболочки

Максимизируйте точность ваших материаловедческих исследований с KINTEK

Достижение идеального структурного результата для композитов MgAl2O4-TiB2 требует абсолютного контроля над скоростью плунжера. KINTEK специализируется на комплексных решениях для лабораторных прессов, включая ручные, автоматические и нагреваемые модели, которые обеспечивают точное регулирование, необходимое для преодоления критических порогов, таких как переключение при 65 мм/сек.

Независимо от того, проводите ли вы исследования аккумуляторов или разрабатываете передовую керамику, наши многофункциональные прессы, совместимые с перчаточными боксами, и изостатические прессы гарантируют, что ваши исследования будут последовательными и масштабируемыми.

Готовы повысить возможности экструзии в вашей лаборатории?
Свяжитесь с KINTEK сегодня для индивидуального решения

Ссылки

А. P. Chizhikov, М. С. Антипов. Influence of technological parameters on the process of SHS-extrusion of composite material MgAl2O4‑TiB2. DOI: 10.22226/2410-3535-2022-2-158-163

Эта статья также основана на технической информации из Kintek Press База знаний .