功能梯度超薄VC散熱石墨模具是一種組成和性能在超薄VC散熱石墨模具某一方向連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)變化的非均質(zhì)復(fù)合超薄VC散熱石墨模具。放電等離子燒結(jié)技術(shù)(Spark Plasma Sintering, SPS)是一種利用電流焦耳效應(yīng)產(chǎn)生的溫度場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)超薄VC散熱石墨模具燒結(jié)的新型快速燒結(jié)技術(shù)。目前使用放電等離子技術(shù)燒結(jié)制備功能梯度超薄VC散熱石墨模具時(shí)所使用的模具，包括中空?qǐng)A柱形的凹模和兩個(gè)圓柱形的凸模。使用該傳統(tǒng)模具制備功能梯度超薄VC散熱石墨模具時(shí)，模具內(nèi)溫度場(chǎng)軸向分布均勻。然而由于試樣軸向成分組成為梯度變化，均一的軸向溫度場(chǎng)并不適于試樣的燒結(jié)，不能使梯度超薄VC散熱石墨模具各層在最佳燒結(jié)溫度下燒結(jié)。
　　實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種用于梯度超薄VC散熱石墨模具燒結(jié)的石墨模具，使用該石墨模具可以在模具內(nèi)部產(chǎn)生穩(wěn)定的軸向溫度梯度，適用于梯度超薄VC散熱石墨模具的燒結(jié)制備。一種用于梯度超薄VC散熱石墨模具燒結(jié)的石墨模具，包括凹模、內(nèi)襯、凸模上壓頭、凸模下壓頭、熱電偶和待燒結(jié)粉體，其中凹模的外形為三段式整體結(jié)構(gòu)，由上至下依次為圓柱形、圓錐臺(tái)形和圓柱形，分別稱(chēng)為上圓柱、圓錐臺(tái)和下圓柱，上圓柱的直徑小于圓錐臺(tái)的小端，圓錐臺(tái)的大端直徑與下圓柱相同，在圓錐臺(tái)的外壁上開(kāi)有徑向的測(cè)溫孔，測(cè)溫孔位于圓錐臺(tái)軸向尺寸的中點(diǎn)位置，凹模的內(nèi)部為錐形通孔，錐形通孔小端位于上圓柱，大端位于下圓柱；

內(nèi)襯為與凹模錐形通孔相配合的錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯內(nèi)放置待燒結(jié)粉體，凸模上壓頭和凸模下壓頭均為圓柱形，凸模上壓頭和凹模上圓柱的高度一致，采用該種設(shè)計(jì)可以保證待燒結(jié)粉體處于軸向的溫度梯度場(chǎng)內(nèi)；凹模上圓柱的高度為20 30mm，壁厚為8 12mm，采用該種設(shè)計(jì)可以減小待燒結(jié)粉體內(nèi)部的徑向溫度梯度，從而保證各層粉體在均一的溫度場(chǎng)下燒結(jié)； 凹模上圓柱和圓錐臺(tái)連接處為臺(tái)階面，臺(tái)階面的寬度為8 12mm，臺(tái)階面的結(jié)構(gòu)保證試樣能在較高的軸向壓力下燒結(jié)而不損壞石墨模具；

圓錐臺(tái)母線與水平面夾角的范圍為30° 到60°，通過(guò)調(diào)節(jié)圓錐臺(tái)母線與水平面夾角的大小實(shí)現(xiàn)模具內(nèi)軸向溫度梯度大小的調(diào)節(jié)； 內(nèi)襯壁厚為2 3mm，外壁的錐度與凹模內(nèi)的錐形通孔一致。工作過(guò)程及原理燒結(jié)前，先將凹模上下顛倒，將內(nèi)襯裝入凹模的錐形通孔中，然后將凸模上壓頭裝入內(nèi)襯的上端，在內(nèi)襯腔體內(nèi)依次裝入燒結(jié)梯度超薄VC散熱石墨模具所需的待燒結(jié)粉體；然后將下壓頭裝入內(nèi)襯的下端，再顛倒模具，使上壓頭豎直在上；

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