[发明专利]热压装置和烧结体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热压装置和烧结体的制造方法。

背景技术

已知如下的热压装置和烧结体的制造方法，热压装置包括在两端部开口的筒状的模具，烧结体的制造方法是利用该热压装置在压力下通过加热来对作为烧结体的原料的粉末材料进行烧结(参照专利文献1)。

在利用这种热压装置的烧结体的制造方法中，将粉末材料置于筒状的模具的内部，然后在利用置于模具内部的两端部处的一对加压冲头的压力下通过加热来进行烧结，从而制得烧结体。在烧结体的制造期间模具的外周部覆盖有筒状的支撑构件，使得模具不会由于加压冲头产生的压力而变形。支撑构件具有能够经受住压力的刚性，这防止了模具内部由于压力而向外侧膨胀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-48659号公报

发明内容

发明要解决的问题

诸如碳化硅构件等的烧结体的大小(直径)近年来一直在增大。利用这种传统的热压装置的烧结体的制造方法具有如下问题：粉末沿着烧结体外周部的流动的中断、裂纹在模具内周部的产生以及烧结体和模具内部之间的脱模性差。这些问题限制了产量的提高。粉末沿着烧结体外周部的流动的中断或裂纹在模具内周部的产生会在烧结体外周部产生局部低密度区域，这可能导致制品不良的发生。

本发明的目的是提供热压装置和具有大小或直径增大了的烧结体的制造方法，同时防止制品不良的发生并且提高产量以有效地利用材料。

用于解决问题的方案

为了解决上述传统问题，本发明的实施方式具有如下方面：

(1)第一方面是热压装置，其包括：模具，其包括筒状的模、设置于所述模的内侧的筒状的外套筒和设置于所述外套筒的内侧的筒状的内套筒；以及一对加压冲头，其用于对填充到所述模具的内部的试样进行加压，所述内套筒的刚性比所述外套筒的刚性低，

所述内套筒在所述模具的内部侧设置有包含石墨的片。

(2)第二方面是根据第一方面的热压装置，其中，所述外套筒的硬度为30HSD以上。

(3)第三方面是烧结体的制造方法，所述制造方法通过使用根据第一或第二方面所述的热压装置来制造烧结体。

发明的效果

本发明的实施方式能够提供热压装置和烧结体的制造方法，能够防止制品不良的发生并且能够提高产量以有效地利用材料。

附图说明

图1是示出根据本实施方式的热压装置的示意图。

具体实施方式

下面将说明根据本发明的实施方式的热压装置和烧结体的制造方法。图1是示出根据本实施方式的热压装置的示意图。热压装置包括模具(mold)10以及用于对填充到模具10内部的试样11加压的一对加压冲头12和13，模具10包括：筒状的模(die)14；筒状的外套筒15，其设置于模14的内侧；和筒状的内套筒16，其设置于外套筒15的内侧。内套筒16具有比外套筒15低的刚性且在模具10的内部侧设置有包含石墨的石墨片构件21。外套筒15的硬度优选地为30HSD以上，更优选地为40HSD以上。根据本实施方式，石墨片构件21由石墨构成。

如本文所使用地，刚性表示相对于弯曲或扭转的尺寸变化(变形)的抵抗程度，由诸如杨氏模量或刚度等的弹性模量或硬度表示。

用于填充试样11的模具10在本实施方式中被设计成具有直径为300mm以上且高度为50mm以上的尺寸，以应对烧结体的大小或直径的增大。如本文所使用地，对于烧结体而言还将模具10的内部的“高度”称为厚度。

模具10的一端设置有载置台17，模具10安装于载置台17。虽然未在图1中示出，但是模具10包括用于对填充到模具10内部的试样11加热的加热单元。

置于模具10内部的两端部的加压冲头12和13在其加压面分别依次设置有间隔件18a和18b、粉末防漏片19a和19b以及石墨片构件20a和20b。优选地设置由石墨构成的石墨片构件20a和20b，以便提高热压之后的模具10和烧结体之间的脱模性。

根据本实施方式的热压装置以如下方式制造烧结体(例如碳化硅烧结体)：在模具10的内部填充试样11，在加压冲头12和13的压力下通过加热对试样11进行烧结。

使用在根据本实施方式的热压装置中的试样11可以是任意传统上已知的粉末材料(例如用于碳化硅烧结体的粉末材料)。根据本实施方式的热压装置中的加压和烧结的条件可以是任意传统上已知的条件。