CN103056359B - 一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具及成型方法 - Google Patents
一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具及成型方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具及成型方法。该模具包括底模和上模，底模由2个形状、大小设计完全一样的左底模和右底模组成，底模上端面的中心线位置等距设置一个或多个装料孔，上模的下端面的中心线位置等距设置一个或多个形状和大小与装料孔匹配的压头。使用时，首先把左右底模用定位销定位，再用螺栓紧固组装在一起；然后将粉末添加至每个装料孔中，用上模的压头施加压力进行成型；最后卸下螺栓，小心分开两个底模，即可取出成型样品。通过本发明的方法，可以实现0.05克碲合金粉料的成型加工，且尺寸精确，成型质量能够满足紫外成像技术对紫外蒸发源材料的成型要求。
Description
技术领域
本发明属于材料加工成型的领域，提供一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具，以及利用该模具加工碲合金紫外蒸发源材料的成型方法。
背景技术
当今世界光电子技术已不再局限于可见光，非可见光如红外光和紫外光的应用技术发展也很迅速，紫外成像技术从20世纪80年代末开始进入实质性的研究和应用，但当时的主要应用领域为军事领域。在20世纪90年代末期，紫外成像技术在民用市场得以迅速地普及和推广，例如高压电力设备、输电线的日间紫外电晕检测，能够在线路、设备的绝缘体表面温度几乎没有变化的时候，就能直接检测出电晕紫外火花，对于绝缘体表面的早期故障检测非常有效，避免了由于电晕产生的功率损耗、设备腐蚀、以及电晕产生的高频脉冲电流对无线电信号的干扰。据不完全统计，我国每年因电晕损耗的电能达20.5亿千瓦时以上，因此紫外像增加器需求量和市场前景都是巨大的。
紫外成像系统中的核心部件就是紫外像增加器。紫外像增强器中蒸发源材料的种类、性能，以及成型质量，都将直接影响和决定着整个成像系统的性能。目前国外采用碲合金制作紫外蒸发源材料，但是由于碲合金熔点低，脆性大，用一般的加工方法很难成型，给实际应用带来很大困难。粉末冶金法是近年来材料加工中倍受关注的方法。如果方法得当，采用粉末冶金方法可以制造出近净成形的产品，从而减少原料的消耗，降低成本，对特殊材料的加工成型具有较大的实际意义。
本发明的一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具及成型方法，能够实现对碲合金材料的成型加工，以满足现用紫外成像技术对蒸发源材料的成型要求。
发明内容
本发明的目的是研究一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具及成型方法，以便制备出能满足现代紫外检测技术需求的碲合金紫外蒸发源材料成型样品。
为实现上述目的，本发明提供一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具，其特征在于，该模具包括底模和等距设置在所述底模上端面的中心线位置一个或多个装料孔、上模和等距设置在所述上模下端面的中心线位置一个或多个压头，所述压头的形状、大小与所述装料孔匹配；
其中，所述底模由2个形状、大小设计完全一样的左底模，右底模，定位销和紧固螺栓组成；
在使用时，首先将所述左底模和右底模通过所述定位销定位，再用所述紧固螺栓进行紧固组装在一起；然后将粉末添加至每个装料孔中，将上模的压头压入每个装料孔内；最后通过给上模施加一定的压力进行压实成型。
进一步，所述装料孔的上部分为直径6mm的圆柱状孔，中间部分为圆台状孔，位于底部的部分是样品成型部位，直径为2mm、其内表面粗糙度为R0.2。
进一步，所述压头表面磨光至R0.8。
进一步，所述左底模和右底模均使用GCr15或者其他模具钢加工而成，左底模和右底模的接触面在热处理后磨光至R0.8，其余表面为R1.6。
本发明还提供上述加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具的成型方法，具体包括以下步骤：
步骤1）金属粉末：碲合金紫外蒸发源粉末的纯度为99.99%、目数为200目、碲合金中碲铟按照重量百分比为Te/In：3：2～4：1称取；
步骤2）装粉：将称量好的三份0.05g上述碲铟合金粉末分别装入上述组装好的底模中的三个装料孔中，装入后敲打底模四周，以使装料孔内的碲合金粉末全部进入孔洞底部；
步骤3）压制：装完粉以后，先用上模的压头进行预压5~10分钟，待粉末密实后，再在压力机上对上模施加3~5MPa的压力，最终粉末压制成型；
步骤4）脱模：压制成型后，卸下紧固螺栓和定位销，小心分开左底模和右底模，即可取出三个成型样品。
本发明提供的一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具及成型方法，其突出优点在于：可以实现0.05克碲合金粉料的成型加工，且尺寸精确，成型质量能够满足紫外成像技术对紫外蒸发源材料的成型要求；可以减少原料的损耗和后续的机加工处理；工艺流程简单，操作方便，省时省力，制备周期短。
附图说明
图1是本发明中模具的结构示意图。
图2是本发明中模具截面示意图。
图3是本发明中左底模结构示意图及局部放大示意图。
图4是本发明中碲合金紫外蒸发源材料成型示意图。
图中：
1.底模，11.左底模，12.右底模，3.定位销，4.紧固螺栓，5.装料孔，6.上模，7.压头。
具体实施例1
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1-3所示，本发明提供一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具，该成型模具包括底模1和等距设置在底模1上端面的中心线位置一个或多个装料孔5、上模6和等距设置在所述上模6的下端面的中心线位置一个或多个压头7，压头7的形状、大小与装料孔5匹配；
所述底模1由2个形状、大小设计完全一样的左底模11，右底模12，定位销3和紧固螺栓4组成，左底模11和右底模12均使用GCr15或者其他模具钢加工而成，左底模11和右底模12的接触面在热处理后磨光至R0.8，其余表面为R1.6；
装料孔5的上部分为直径6mm的圆柱状孔，中间部分为圆台状孔，位于装料孔底部的部分是样品成型部位，直径为2mm、其内表面粗糙度为R0.2。
所述上模6的下端面的中心线位置等距一个或多个压头7的形状、大小与所述装料孔5匹配，所述压头7表面磨光至R0.8；
在使用时，首先将所述左底模11和右底模12通过定位销3定位，再用螺栓4进行紧固组装在一起；然后将粉末添加至每个装料孔5中，将上模6的压头7压入每个装料孔5内，最后给上模6施加一定的压力进行压实成型。
利用上述模具加工碲合金紫外蒸发源材料的成型方法步骤：
（1）金属粉末：碲合金紫外蒸发源粉末的纯度为99.99%、目数为200目、碲合金中碲铟比（重量百分比）Te/In：3：2。
（2）装粉：将称量好的三份0.05g上述碲铟合金粉末分别装入上述模具中的三个装料孔5中，装入后敲打模具四周，以使模具内的碲合金粉末全部进入孔洞底部。
（3）压制：装完粉以后，先用上模压头6进行预压5分钟。待粉末密实后，再在压力机上对上模施加3MPa的压力，最终粉末压制成型。
（4）脱模：压制成型后，卸下螺栓，小心分开两个底模，即可取出三个成型样品，见附图4
具体实施例2
利用上述模具加工碲合金紫外蒸发源材料的成型方法步骤：
（1）金属粉末：碲合金紫外蒸发源粉末的纯度为99.99%、目数为200目、碲合金中碲铟比（重量百分比）Te/In：7：3。
（2）装粉：将称量好的三份0.05g上述碲合金粉末分别装入上述模具中的三个装料孔5中，装入后敲打模具四周，以使模具内的碲合金粉末全部进入孔洞底部。
（3）压制：装完粉以后，先用上模压头6进行预压7分钟。待粉末密实后，再在压力机上对上模施加4MPa的压力，最终粉末压制成型。
（4）脱模：压制成型后，卸下螺栓，小心分开两个底模，即可取出三个成型样品，见附图4
具体实施例3
利用上述模具加工碲合金紫外蒸发源材料的成型方法步骤：
（1）金属粉末：碲合金紫外蒸发源粉末的纯度为99.99%、目数为200目、碲合金中碲铟比（重量百分比）Te/In：4：1。
（2）装粉：将称量好的三份0.05g上述碲合金粉末分别装入上述模具中的三个装料孔5中，装入后敲打模具四周，以使模具内的碲合金粉末全部进入孔洞底部。
（3）压制：装完粉以后，先用上模压头6进行预压10分钟。待粉末密实后，再在压力机上对上模施加5MPa的压力，最终粉末压制成型。
（4）脱模：压制成型后，卸下螺栓，小心分开两个底模，即可取出三个成型样品，见附图4。
Claims (1)
1.一种加工成型碲合金紫外蒸发源材料的模具的成型方法，该模具包括底模（1）和等距设置在所述底模（1）上端面的中心线位置一个或多个装料孔（5）、上模（6）和等距设置在所述上模（6）下端面的中心线位置一个或多个压头（7），所述压头（7）的形状、大小与所述装料孔（5）匹配；
其中，所述底模（1）由2个形状、大小设计完全一样的左底模（11），右底模（12），定位销（3）和紧固螺栓（4）组成；
在使用时，首先将所述左底模（11）和右底模（12）通过所述定位销（3）定位，再用所述紧固螺栓（4）进行紧固组装在一起；然后将粉末添加至每个装料孔（5）中，将上模（6）的压头（7）压入每个装料孔（5）内；最后通过给上模（6）施加一定的压力进行压实成型，所述装料孔（5）的上部分为直径6mm的圆柱状孔，中间部分为圆台状孔，位于底部的部分是样品成型部位，直径为2mm，其特征在于，使用该模具成型具体包括以下步骤：
步骤1）金属粉末：碲合金紫外蒸发源粉末的纯度为99.99%、目数为200目、碲合金中碲铟按照重量百分比为Te/In：3：2～4：1称取；
步骤2）装粉：将称量好的三份0.05g上述碲铟合金粉末分别装入上述组装好的底模（1）中的三个装料孔（5）中；
步骤3）压制：装完粉以后，先用上模（6）的压头（7）进行预压5~10分钟，待粉末密实后，再在压力机上对上模（6）施加3~5Mpa的压力，最终粉末压制成型；
步骤4）脱模：压制成型后，卸下紧固螺栓（4）和定位销（3），小心分开左底模（11）和右底模（12），即可取出三个成型样品。
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