超小型卓上 CIP 装置 CPP28-300：实验室高精度粉末成型设备介绍

发布日期：2025-10-16      浏览次数：56

在材料科学研究与高精度制造领域，冷等静压技术（Cold Isostatic Pressing, CIP）凭借 “各向同性均匀施压" 的核心优势，成为实现粉末材料高密度成型的关键工艺。日本 NPa System 深耕该领域多年，专为实验室及研发机构打造的超小型卓上 CIP 装置 CPP28-300，以 “小巧体积、精准性能、高性价比" 打破传统工业级设备的应用局限，为小批量、高精度的材料成型需求提供了理想解决方案，堪称材料研发阶段的 “桌面级利器"。

一、产品定位：实验室专属的紧凑型成型设备
CPP28-300 的核心定位是 “适配实验室场景的高精度冷等静压机"，针对高校科研、企业研发、小型试制等场景设计。与传统工业级 CIP 设备动辄数平方米的占地面积、数百公斤的重量不同，该设备采用超小型化设计，机身尺寸仅 300×505mm（宽 × 深），重量约 60kg，可直接放置于标准实验室工作台上，无需独立机房或特殊安装条件，极大节省了空间资源。同时，其单次处理量 50-100g 的设计，匹配研发阶段 “小批量样品制备、快速工艺验证" 的核心需求，避免了工业级设备 “大材小用" 的资源浪费，为预算有限的科研团队提供了高性价比选择。
二、核心技术与性能参数：精准高效的成型保障
1. 工作原理与核心优势
CPP28-300 采用水压力驱动的冷等静压技术，通过淡水作为压力传递介质，对装入柔性模具的粉末材料施加方位均匀压力（各向同性），从根本上解决了传统单向压制导致的 “密度不均、内部应力集中" 等问题。水介质的不可压缩性不仅确保了压力传递的稳定性，更具备清洁环保、成本低廉的优势，相比气体驱动设备，无需复杂的介质处理系统，维护成本大幅降低。
2. 关键性能参数

• 压力性能：最高工作压力可达 300MPa，覆盖陶瓷、金属、电池材料等多数粉末成型的压力需求，压力控制精度达 ±1MPa，确保批次间样品的一致性；

• 成型规格：压力容器内径 φ28mm，有效深度 106mm，支持单次 50-100g 粉末样品的成型，适配实验室常用的小批量试制场景；

• 升压效率：基础款采用手动液压泵，升压速度约 30 秒 / 200MPa；可选配电动泵升级，升压时间缩短至 15-20 秒 / 200MPa，提升实验效率；

• 安全标准：符合日本工业标准（JIS）及国际压力容器安全规范，通过 CE 认证（欧洲市场适配），配备超高压软管、压力过载保护装置，从结构设计到部件选型方位保障操作安全。

三、结构设计：便捷操作与安全防护的双重考量
1. 人性化操作设计
CPP28-300 以 “简化操作流程、提升用户体验" 为核心，采用旋转式顶盖结构，便于快速装卸样品；手动减压阀可精准控制泄压速度，有效减少坯体回弹风险，保障成型质量。设备整体操作无需专业技术人员值守，科研人员经简单培训即可独立完成 “装样 - 加压 - 保压 - 泄压 - 取件" 全流程，大幅降低了使用门槛。
2. 耐用性与防护设计

• 核心部件：压力容器采用高强度不锈钢材质，抗腐蚀性强，可承受长期高压循环使用，配合无油液压系统，减少油污污染，符合实验室环保要求；

• 安全防护：除压力过载保护外，设备配备密封性能优异的顶盖密封圈、防泄漏软管接头，同时机身设计符合实验室安全操作规范，避免高压作业中的安全隐患；

• 扩展性：支持定制化升级，可根据研究需求加装真空预处理模块（减少粉末内部气泡）、温度控制系统（适配特殊温度要求的成型工艺）等，满足多样化科研场景。

四、应用领域：覆盖多学科的研发核心设备
CPP28-300 凭借精准的压力控制和灵活的使用场景，已广泛应用于材料科学、电子半导体、新能源等多个领域的研发环节：
1. 材料科学研究

• 陶瓷材料：氧化锆、氧化铝等精密陶瓷粉末的高密度成型，为后续烧结工艺提供致密度达理论值 98% 以上的坯体，显著提升成品的机械强度和耐磨性能；

• 金属材料：钛合金、不锈钢、难熔金属粉末的预成型，解决传统压制中 “裂纹、分层" 等问题，为 3D 打印后处理、粉末冶金工艺优化提供支持；

• 复合材料：碳纤维增强复合材料、梯度功能材料的层压成型，确保不同组分材料的紧密结合，提升整体性能。

2. 电子与半导体领域

• 多层陶瓷电容器（MLCC）：陶瓷粉体的均匀压制，保障电容器的介电性能一致性；

• 半导体封装：封装材料的压实处理，提升芯片散热效率和机械可靠性；

• 陶瓷基板：高精度成型确保基板平整度和致密度，满足电子元件封装的严苛要求。

3. 新能源与环保领域

• 锂离子电池：电极材料的均匀压实，提升电极密度和离子传导效率，助力电池容量提升（典型案例中容量提升达 15%）；

• 环保材料：催化剂载体、吸附材料的成型，优化材料孔隙结构，提升吸附和催化性能。

4. 高校与科研机构
作为 “压制 - 表征" 一体化研究的核心设备，CPP28-300 可与 X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等分析设备无缝配合，支持新材料配方快速验证、工艺参数优化，成为材料学科教学与科研的基础工具。
五、操作与维护：低成本高效运行的实用设计
1. 简易操作流程

1. 样品准备：将粉末材料装入橡胶或尼龙柔性模具，密封后去除内部气泡（可选真空预处理）；

2. 装样加压：将密封模具放入压力容器，关闭顶盖并锁紧，通过手动或电动泵升压至目标压力；

3. 保压阶段：根据材料特性设定保压时间（通常 5-30 分钟），确保压力均匀传递至粉末内部；

4. 泄压取件：通过减压阀缓慢泄压（避免压力骤降导致坯体损坏），取出成型坯体进行后续烧结、加工。

2. 低成本维护方案

• 日常维护：每次使用前检查软管连接、压力传感器及密封圈状态，确保无泄漏；

• 定期保养：每季度更换液压油，每年对压力容器进行超声波探伤等无损检测，保障设备寿命；

• 长期存放：排空容器内水分，避免锈蚀，每半年空载运行一次以保持液压系统活性；

• 耗材供应：柔性模具、密封圈等易损件可通过代理商便捷采购，成本低廉且更换简单。

六、采购与服务支持：无忧的合作保障
1. 采购渠道与价格
CPP28-300 通过秋山科技（东莞）有限公司等国内正规代理商提供销售服务，确保产品质量与技术支持的可靠性。
2. 技术支持与培训
供应商提供全面的技术支持服务，包括：

• 现场操作培训：覆盖设备使用、安全规范、故障排除等核心内容，确保科研人员快速上手；

• 技术文档提供：含操作手册、压力曲线报告、维护指南等详细资料；

• 售后维修：专业工程师团队提供远程或现场维修服务，保障设备稳定运行；

• 定制化服务：根据用户需求提供电动泵、真空模块等升级方案，适配特殊研究场景。

七、典型应用案例：用数据见证核心价值

• 某高校材料科学实验室：采用 CPP28-300 压制氧化锆陶瓷粉末，经烧结后坯体致密度达 98.5%，抗弯强度较传统压制工艺提升 30%，为精密陶瓷部件的研发提供了关键技术支撑；

• 某新能源企业研发中心：通过 “真空预处理 + 300MPa 等静压" 工艺处理锂离子电池正极材料，电极压实密度提升 20%，电池循环寿命延长 18%，成功应用于新一代动力电池研发；

• 某电子元件制造商：利用 CPP28-300 优化 MLCC 陶瓷粉体成型工艺，产品介电常数波动范围从 ±5% 缩小至 ±2%，显著提升了电子元件的性能一致性。

结语
超小型卓上 CIP 装置 CPP28-300 以 “小巧体积、精准性能、高性价比" 为核心优势，打破了传统冷等静压设备在实验室场景的应用壁垒，为材料研发提供了 “低成本、高效率、高精度" 的成型解决方案。无论是高校科研、企业研发还是小型试制，该设备都能凭借灵活的配置、便捷的操作和可靠的性能，成为材料创新路上的得力助手。如果您正寻求一款适配实验室场景的高精度粉末成型设备，CPP28-300 无疑是兼具实用性与性价比的优选。