·408· 北京科技大学学报 2004年第4期 实验发现，石墨单质由于导电快而不能很好 粉除了在24kV出现了一个接近-1.0μCg的奇 地荷电，同一电压下测得的荷质比忽正忽负，飘 异点外，其他电压均未达到-02μCg.这种奇异 忽不定，有时甚至为零；而电压稍高（超过20kV) 点现象以前在硬脂酸锌的实验中也曾出现过，其 就会出现很大的静电电流，可能引起短路.除石 具体原因有待进一步实验研究。 墨单质外，其他润滑剂粉末都能很好地荷电.各 2.2润滑特性 种润滑剂的荷质比随电压的变化如图2所示. 在316L不锈钢粉末的压制过程中发现，模壁 2 润滑剂中有石墨存在时，压坯表面光滑，呈黑亮 %EBS+50%BN 50%EBS+50%石攀 色，证明石墨确实在压制时贴在了压坯表面：而 0 BN的润滑效果要明显差得多，单独BN外润滑 时，润滑效果很不好，脱模时能听到很大的摩擦 BN 声，这对压坯和模具都很不利. 如图3所示，在相同的温压条件（粉末加热至 EBS 120℃，模具加热至130℃)下，单质润滑剂中石墨 的润滑效果最好，EBS蜡次之，BN最差.而采用 0 10 20 30 40 50%EBS蜡+50%石墨混合粉作为模壁润滑剂时 电压kV 能获得最高的压坯密度，比EBS蜡或石墨单独使 图2各种润滑剂的荷质比随电压变化关系 用时效果都好.原因可能是石墨熔点(3527℃)例 Fig.2 Relationships between the specific charge of various labricants and the electrostatic voltage 很高，在130℃的模具温度下既不能软化更不能 熔化，流动性很差；而EBS蜡熔点(142~144℃)o 由图中可知，BN单质荷电性能最好，低电压 偏低，在130℃时已具有一定的流动性，从而改善 就能使之荷电.0kV时，荷质比已达-0.38μCg, 了石墨的润滑效果，使二者的混合粉成为比它们 超过了一般文献[1]中要求的-02μCg,这可能 各自单独使用时更为优良的模壁润滑剂.由图中 是由于BN与枪管材料聚乙烯的摩擦作用而使之 可看出，在该润滑条件下，915MPa压制压力下得 荷电的缘故.随电压升高，荷电量随之增加，24 到的316L不锈钢粉压坯密度可达7.4gcm. kV时达最大值-2.62μC/g.之后，荷电量又随电压 7.5 升高而有所下降. 50%EBS+50%5壘 对于EBS蜡单质，只有在电压大于等于24 7.3 EBS kV时才能荷上负电荷，低于24kV电压时则表现 7.1 石 为正电荷，这可能是由于EBS蜡粉在与枪管材料 50%EBS+50%BN 聚乙烯的摩擦过程中带正电的缘故.而24kV时， 6.9 BN 荷质比已达-1.13μCg,远远超过了-0.2μCg.之 6.7 后，随电压升高，荷电量迅速增长，36kV时已达 6.5 -7.61μC/g. 550 650 750 850 950 BN和EBS蜡在与枪管材料聚乙烯的摩擦过 压制压力MPa 程中荷上不同极性的静电，这些静电序列对在文 图3相同温压条件下不同的模壁润滑剂对压还密度的 献中所列的静电序列（根据两种物质相互接触时 影响 产生静电的极性，将各种物质依次排成的序列) Fig.3 Influence of various die wall lubricants on green density in the same warm compaction condition 中尚无记录周. BN的加入改善了EBS蜡的荷电性能，二者 另外，50%EBS蜡+50%BN混合粉的润滑效果 的混合粉在12kV时就能荷上负电荷，但荷电量 介于EBS蜡和BN之间，这证明EBS蜡的加入能 随电压增长速率明显下降，16kV达-0.21μCg, 改善BN的润滑性能， 36kV时仅增至-1.89μuCg. 实验还研究了相同模壁润滑剂条件下不同 导电性粒子石墨的加入却明显会使荷电性 模具温度对压坯密度的影响，如图4和图5所示. 能变差，从图中可以看出，石墨与BS蜡的混合 图4表明，50%EBS蜡+50%石墨混合粉作为北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 实验 发现 ， 石 墨 单质 由于 导 电快 而 不 能很 好 地 荷 电 ， 同一 电压 下 测 得 的荷 质 比 忽 正 忽 负 ， 飘 忽 不 定 ， 有 时甚 至 为零 而 电压 稍 高 超过 就 会 出现很 大 的静 电 电流 ， 可 能 引起 短 路 除石 墨 单质 外 ， 其他 润 滑 剂 粉 末 都 能 很 好 地 荷 电 各 种 润 滑 剂 的荷 质 比 随 电压 的变 化 如 图 所 示 妈但、五胜︶小如 电压 瓜 图 各种润滑 剂 的荷质 比随 电压 变化 关系 · 枷 妙 如呻 妇 卜 哪加 如 月，了刃 ，， 介日。 · 侧知因国碧 由 图 中可 知 ， 单 质 荷 电性 能最 好 ， 低 电压 就 能使 之 荷 电 ， 时 ， 荷 质 比 已 达 一 四 ， 超 过 了一 般 文 献 【 中要 求 的 一 四 ， 这 可 能 是 由于 与枪管 材 料 聚 乙 烯 的摩擦作用 而 使 之 荷 电 的缘 故 随 电压 升 高 ， 荷 电量 随之 增 加 ， 时达 最 大值 一 四 之后 ， 荷 电量 又 随 电压 升 高而 有所 下 降 对 于 蜡 单 质 ， 只 有 在 电压 大 于 等 于 时才 能荷 上 负 电荷 ， 低 于 电压 时则 表现 为 正 电荷 ， 这 可 能 是 由于 蜡 粉 在 与枪 管材 料 聚 乙 烯 的摩 擦过程 中带正 电的缘 故 而 时 ， 荷质 比 已 达 一 四德 ， 远 远 超 过 了一 四 之 后 ， 随 电压 升 高 ， 荷 电量 迅 速 增 长 ， 时 己 达 一 四 · 和 蜡 在 与枪 管材 料 聚 乙 烯 的摩 擦 过 程 中荷 上 不 同极性 的静 电 ， 这 些静 电序列 对 在 文 献 中所 列 的静 电序 列 根 据 两种物 质相互 接触 时 产 生静 电的极性 ， 将 各 种物 质依 次排 成 的序 列 中 尚无 记 录 的加 入 改 善 了 蜡 的荷 电性 能 ， 二 者 的混 合 粉 在 时 就 能荷 上 负 电荷 ， 但 荷 电量 随 电压 增 长 速 率 明显 下 降 ， 达 一 四 ， 时仅 增 至 一 四 导 电性 粒 子 石 墨 的加 入 却 明显 会 使 荷 电性 能变 差 ， 从 图 中可 以看 出 ， 石 墨 与 蜡 的混 合 粉 除 了在 出现 了一 个接 近 一 四 的奇 异 点 外 ， 其 他 电压 均 未 达 到 一 四落 这 种 奇异 点现象 以前在硬 脂酸锌 的实验 中也 曾 出现 过 ， 其 具 体 原 因有 待 进 一 步 实验研 究 润 滑特性 在 不锈 钢粉 末 的压制 过程 中发现 ， 模壁 润 滑 剂 中有石 墨存 在 时 ， 压 坯 表 面 光 滑 ， 呈 黑亮 色 ， 证 明石 墨确 实在 压 制 时 贴 在 了压 坯 表 面 而 的润 滑 效 果 要 明 显 差得 多 ， 单 独 外 润 滑 时 ， 润滑 效 果 很 不 好 ， 脱 模 时 能听 到很 大 的摩擦 声 ， 这 对 压 坯 和 模 具 都 很 不 利 如 图 所 示 ， 在相 同的温 压 条件 粉末 加 热至 ℃ ， 模 具 加 热 至 ℃ 下 ， 单质 润 滑 剂 中石 墨 的润 滑 效果 最 好 ， 蜡 次 之 ， 最 差 而 采用 蜡 巧 石 墨 混 合 粉 作 为模壁 润 滑 剂 时 能 获得 最 高 的压 坯 密度 ， 比 蜡 或 石 墨单独 使 用 时效 果 都 好 原 因可 能是 石 墨熔 点 ℃ 阅 很 高 ， 在 ℃ 的模 具温度 下 既 不 能软化 更 不 能 熔 化 ， 流 动 性很 差 而 蜡熔 点 一 ℃ ‘ 偏 低 ， 在 ℃ 时 已 具 有 一 定 的流动 性 ， 从 而 改善 了石 墨 的润滑 效果 ， 使 二 者 的混 合粉 成 为 比它们 各 自单独 使用 时更 为优 良的模壁润 滑剂 由图 中 可 看 出 ， 在 该 润 滑 条件 下 ， 巧 压 制压 力 下得 到 的 不 锈钢 粉压 坯 密 度 可 达 · 一 一 一 一一一一一一口 压 制压 力八以 图 相 同 温压 条件下 不 同 的棋壁 润滑剂对压 坯密度 的 影 响 ， 妇 到姆 衍 加 恤 另外 ， 蜡 混 合 粉 的润 滑 效果 介 于 蜡 和 之 间 ， 这 证 明 蜡 的加 入 能 改善 的润 滑 性 能 实验 还 研 究 了相 同模壁 润 滑 剂 条件 下 不 同 模 具温度 对 压 坯密度 的影 响 ， 如 图 和 图 所示 图 表 明 ， 蜡 石 墨 混 合粉 作 为