粉環燒結石墨模具的裝置需嚴格遵從結構拼裝、粉末處理、測溫與壓力操控、環境防護及操作規范五大核心要求，以保證燒結過程的穩定性與產品質量。以下是具體裝置要求及剖析：
一、模具結構拼裝要求
部件次序與同心度
    模具需按規劃次序拼裝，例如放電等離子燒結（SPS）模具需依次裝置上壓頭、上石墨墊片、內石墨套筒、下石墨墊片、下壓頭號部件。拼裝時需保證各部件緊密配合，避免漏粉或壓力不均。模具及石墨塊應放置在燒結爐中央，與上下壓頭同心，避免偏移導致燒結不均。
預壓與平衡調整
    裝填粉末前需對模具進行預壓（如3kN壓力），保證粉末均勻分布。對于大型模具，需調整平衡，避免工作過程中偏移或振蕩。預壓壓力需根據粉末特性調整，避免過度壓實導致脫模困難。
二、粉末處理與填充要求
粉末均勻性與密度操控
    粉末需混合均勻，避免局部密度差異。裝填時需保證上下壓頭距離共同，減小燒結溫度誤差。例如，氧化物粉末裝填時需在模具內壁及上下沖頭間墊三層石墨紙，避免粉末與模具接觸反響或粘接。
防抽真空措施
    在抽真空過程中，粉末或許被抽出，需經過預壓（如10MPa壓力）固定粉末。例如，SPS燒結前需對氧化物粉末預壓，避免真空環境下粉末丟失。
三、測溫與壓力操控要求
測溫孔對準與熱電偶插入
    模具需規劃測溫孔，插入熱電偶時需保證深度（如4mm）和位置精確。若運用紅外測溫，測溫孔需對準燒結爐窗口。例如，SPS燒結中測溫孔需位于粉體中部，以精確監測溫度。
壓力換算與加壓節奏
    壓力參數需根據模具內壁直徑換算（如直徑10.5mm模具，50MPa換算為4.3kN）。加壓過程需先快后慢，保證壓桿順暢壓制。例如，硬質合金燒結中加壓需嚴格操控在核算值內，避免模具損壞。
四、環境防護與隔熱要求
碳氈包裹與密封
    高溫燒結時需用碳氈包裹模具，避免熱量散失和氧化。例如，燒結溫度高于1000℃時需包裹模具外圍外表，高于1500℃時需同時包裹上下外表。模具放入燒結爐后，需用碳氈密封口徑，并用剛玉墊塊壓住，保持真空環境。
冷卻水與氣體維護
    燒結爐需銜接冷卻水管道，避免設備過熱。加壓完成后需通入高純氬氣（如10分鐘），加速冷卻并避免模具氧化。例如，碳化硼制品燒結后需通氬氣冷卻，避免材料開裂。
五、操作規范與安全要求
模具清潔與查看
    裝置前需徹底清潔模具，去除油污、灰塵等雜質，避免燒結過程中污染粉末。查看模具外表是否有損壞、變形或裂紋，保證完整性。
個人防護與應急措施
    操作人員需佩帶隔熱手套、防護眼鏡等設備，避免燙壞或飛濺物傷害。熟悉燒結爐緊迫停機按鈕，保證在反常情況下迅速停機。例如，SPS燒結中需全程監控溫度、壓力參數，及時處理反常。