コールド等方圧間（CIP）では、ゴム型は高圧油圧流体と原料粉末との間の重要なインターフェースとして機能します。粉末の密閉されたキャリアとして、また材料の成形のために外部圧力を均一に伝達する柔軟な媒体として、二重の目的を果たします。
ゴム型の弾性がCIPプロセスの鍵となります。これにより、油圧が等方性（あらゆる方向から均等に）印加され、焼結に適した高密度で構造的に健全なプリフォームが作成されます。
圧力伝達のメカニズム
柔軟な伝達媒体としての機能
ゴム型の主な機能は、外部油圧を内部の粉末に伝達することです。型は高弾性材料でできているため、圧力に抵抗するのではなく、圧力とともに移動します。
この柔軟性により、型に外部から印加された圧力が直接内部の粉末に伝達されます。これは、Cu-MoS2/Cuグラディエント粉末のような材料を固体に固めるために不可欠です。
等方性分布の達成
一軸から圧力を印加する剛性ダイとは異なり、ゴム型は等方性圧力分布を可能にします。
型は粉末をあらゆる側面から均等に圧縮します。この均一な圧縮により、粒子が再配置されて密に充填され、高密度の焼結体に必要な物理的基盤が確立されます。
バリア機能
圧力伝達を超えて、型は重要なバリアまたはシールとして機能します。
圧力伝達流体（水や油など）と粉末（塩や金属粒子など）を物理的に分離します。これにより、加圧サイクル中に流体がサンプルに浸入して汚染するのを防ぎます。
材料構造への影響
粒子再配置の促進
ゴム型によって伝達される均一な圧力により、型内の粒子が移動して互いにロックされます。
この再配置により、材料が密に充填され、空隙が大幅に減少します。塩プリフォームのような用途では、金属浸透のような後続の処理ステップに必要な安定した多孔質骨格が作成されます。
構造的完全性の確保
型は、圧力が粒子を結合するまで粉末の形状を保持します。
プロセスが完了すると、圧縮された材料（「グリーンボディ」）はその形状と密度分布を維持します。ゴム型により、この新しく形成された固体の構造的完全性を損なうことなく脱型できます。
トレードオフの理解
寸法精度
ゴム型は密度に関しては優れていますが、その柔軟性により、剛性ダイプレスと比較して寸法精度が低くなる可能性があります。
型は圧力下で変形するため、プレスされた部品の最終寸法はわずかに予測不可能になる場合があります。これは、最終的な公差を達成するために後処理や機械加工が必要になることがよくあります。
材料適合性
ゴム材料（通常はシリコンまたはポリウレタン）が油圧流体と粉末の両方と化学的に適合していることを確認する必要があります。
型材料が劣化したり流体と反応したりすると、シールが損なわれる可能性があります。これにより、サンプルを台無しにし、圧力容器を損傷する可能性のある漏れが発生します。
目標に合わせた適切な選択
実験室での材料形成で最良の結果を得るには、型が特定の目標とどのように相互作用するかを検討してください。
- 最大の密度が主な焦点である場合：圧力への抵抗が最小限で、粉末層間の結合を可能な限り密にする高弾性ゴムを優先してください。
- サンプルの純度が主な焦点である場合：油圧流体の汚染に対する絶対的なバリアとして機能するために、欠陥のない不浸透性のシールを提供する型を確保してください。
ゴム型は単なる容器ではありません。油圧を構造的結合に変換するアクティブな装置です。
概要表：
| 特徴 | CIPプロセスにおける役割 | 材料形成への影響 |
|---|---|---|
| 圧力伝達 | 柔軟な媒体として機能 | あらゆる方向からの等方性（均一）圧力を保証 |
| バリア機能 | 粉末を油圧流体からシール | 高圧サイクル中のサンプル汚染を防ぐ |
| 弾性 | 外部力とともに移動 | 高密度充填のための粒子再配置を促進 |
| サポート | 粉末の形状を保持 | 「グリーンボディ」プリフォームの構造的完全性を維持 |
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