在材料分析样品前处理工作中，粉末压制成型是至关重要的一环，而压片机与模具的组合直接关系到制样质量与实验效率。如何根据自身需求选择合适的模具类型，又如何将模具与压片机科学匹配，是许多实验室人员面临的共性问题。本文将从上海新诺仪器集团有限公司的产品体系出发，系统梳理各类压片模具的特点与选型要点。

　　一、压片模具的基本类型及其应用场景

　　根据压制方式、样品形状和工艺要求的不同，压片模具可分为冷压模具、热压模具两大类别，每一类别下又有多种细分型号。

　　1.冷压模具——常规粉末成型的主力选择

　　冷压模具适用于常温条件下对粉末材料进行压制成型，是实验室中最常见的模具类型。

　　普通圆柱形模具（MJY-P系列）

　　普通圆柱型模具是实验室粉末样品压制成型中最为常见的一种模具，配合压片机使用，可将KBr、氯化钠、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、硼酸等各种粉末材料压制成型，制作出各种圆形试片、柱体或其他形状进行科学分析研究。该系列产品现已广泛应用于科研、教学、催化、检测、制药、化工以及新材料研发等各个领域，此外还可与钙铁分析仪、傅立叶红外光谱仪、X射线荧光光谱仪等分析测试仪器配套制样使用，可替代同类进口产品。

　　在材质方面，该系列模具多采用合金工具钢Cr12MoV制造，模具压头硬度可达HRC60-HRC62。不同规格模具的腔体深度有所差异，例如φ7-14mm规格的模具腔体深度为30mm，外形尺寸φ43×93mm，重量仅0.67kg，适合中小规格样品压制；φ151-160mm的大规格模具腔体深度为65mm，重量可达30-40kg。

　　开瓣模具（MJK-F系列）

　　开瓣模具主要适用于一些不易成型或不易退膜的粉末样品压制，由模具底座、内芯、套筒、压杆、垫片、退膜套六部分组成。其核心优势在于压制完成后可通过拆分套筒将样品取出，避免了传统一体式模具在脱膜过程中的样品破损问题。该系列模具规格覆盖边长31-100mm，材质同样采用合金工具钢Cr12MoV，压头硬度HRC60-HRC62，腔体深度60mm。

　　红外/荧光专用模具（MJH/MJX系列）

　　针对光谱分析测试的特殊需求，新诺提供了一系列专业配套模具。红外专用模具分退模和不退模两款型号，可压制粉末、溴化钾、药品等样品。荧光专用硼酸模具采用硼酸粉末包裹样品进行压制成型，主要用于X射线荧光光谱仪测试样品的快速制备，可替代同类进口产品。

　　其中，红外模具MJH系列采用硬质合金YT15材质，模具压头硬度高达HRC85-HRC90，具有的耐磨性和使用寿命。

　　球形模具（MJQX系列）

　　对于需要压制球状样品的实验场景，球形模具能够满足圆球体、半球体、球形柱体等形状的压制需求，常用规格为φ3、φ6、φ8、φ10、φ12、φ15、φ20mm等。模具材质为合金工具钢Cr12MoV，如需更高硬度也可定制硬质合金钢。

　　纽扣电池封口模具（MJN-C型）

　　该模具是专为实验室小试量用户定制的产品，可以放置在普通压片机或压力机上使用，实现封口与拆口两用功能。封口压力一般在1吨以内，拆口压力在0.4吨以内，适用于CR20系列纽扣电池的封装与拆卸。

　　2.热压模具——高温工况的进阶选择

　　热压模具是通过压片机和加热设备直接对压制试样进行加热加压恒温的电加热模具。样品的颗粒或粉末经过加热加压后，化学稳定性提高，具有不易破碎并利于切割保存等优点，是各大专院校、研究所工程技术人员进行光谱检测分析定性的理想配套设备。

　　圆柱形热压模具（RYJ-600YG系列）

　　该系列为圆片形高温热压模具，模具加热温度可达室温至500℃，温控器采用XNNETSPLC程序控温仪，控温范围室温至600.0℃，精度0.1℃。电源功率220V/500W，模具材质为合金工具钢Cr12MoV，压头硬度HRC60-HRC62，腔体深度45mm。标准配置包含加热模具1套、普通隔热板1套及温控器1台。

　　价格方面，φ3-20mm规格为7000元/套，φ21-40mm为9000元/套，φ41-60mm为12000元/套，φ61-80mm为15000元/套。常用规格一般不超过φ40mm，可根据客户需求定制各种规格、形状、材质的电加热模具。

　　方形热压模具（RYJ-600F系列）

　　方形电加热模具可通过压力机将粉末或颗粒样品压制成长方形、长条形、正方形、三角形等形状，具体模具尺寸、形状根据客户需求定制。常温下通常长宽3-40mm以内，其他规格均可定做，适用于橡胶、塑料、皮革、化工、颜料、电子电器等各大领域。

　　双平板热压模具（RYM-S600/DJR-600C系列）

　　双平板电加热模具由上下两块加热平板组成，样品置于两块加热平板之间通过温度控制器进行直接加热恒温。模具加热温度可达300℃或500℃（定制），压制薄膜厚度为50μm-500μm，适合于聚合物材料及其他薄膜材料的研究，可作为小型平板硫化仪使用。

　　以100×100mm规格为例，模具材质为合金工具钢Cr12MoV，压头硬度HRC60-HRC62，模具重量约8kg。标准配置包含平板加热模具2套、高温隔热板1套、智能温控器2台（压片机和水冷机为选配）。

　　二、压片机的类型与选型要点

　　模具的使用离不开压片机的配合，正确选择压片机是确保制样质量的前提。新诺仪器集团有限公司核心产品矩阵涵盖实验室专用压片机、高精度热压机、高性能等静压机等多种类型。

　　1.冷压压片机

　　冷压压片机用于常温条件下的粉末成型，是实验室最基础的粉末成型设备。

　　手动压片机系列：如SYP-5BS型手动数显压力机，适用于新材料、超导、粉末陶瓷、新型电源、电池、建材、冶金粉末等领域，可配套钙铁分析仪、红外光谱仪、X荧光分析仪使用，具有结构紧凑、体积小、生压快、操作简单、易于清洁等优点。SYP-60EF型60吨压片机则是实验室常用于荧光光谱仪制备样品的设备，俗称荧光压片机，配上适当的X荧光硼酸模具、钢环模具、塑料环模具等，可制备荧光光谱仪测试所需试片。

　　全自动压片机系列：如ZYP-TS系列全自动压片机实现了液晶大屏幕智能化操作，加压-保压-补压-泄压等全部实现程序化控制，并新增波段式加压功能。对于圆形、方形等有固定规格尺寸的模具，设备可自动换算实际使用压强，免去了人工的手动换算，操作更智能化和人性化。ZYP-600KN型自动压样机则专为X射线荧光、钙铁分析等应用设计，内模式压样，压头行程100毫米，可用于硼酸、钢环、铝杯、塑环等各类压样方式。

　　2.热压压片机

　　热压压片机在压制过程中同步加热样品，适用于需要高温成型的特殊材料。

　　圆柱形热压机（RYJ-600A/AS）：即圆柱形热压模具配套一台24吨位压片机，默认配置1套φ13mm的圆柱形电加热模具，也可选择其他规格小于φ20mm的电加热模具且无需增加费用。配套电加热模具均需定做，货期约7-15个工作日，控温准确度较高，也可定制500℃高温模具。RYJ-600AS型采用数显压力表，数字化显示使压力控制更加。

　　双平板热压机（RYJ-600CG/600Z2）：RYJ-600CG高温型手动双平板热压机加热模具尺寸为100×100mm，模具加热温度室温至500.0℃，配备水冷循环快速降温系统。RYJ-600Z2型全自动热压机则在原手动热压机和全自动分体式热压机的基础上研发出的一体式加宽型产品，加热模具尺寸可达200×200mm，满足了部分客户对大吨位压力及大面积样品加热的需求。

　　三、模具与压片机的匹配原则

　　正确匹配模具与压片机是保证制样质量、避免设备损坏的关键。以下从三个维度阐述匹配要点。

　　1.压力匹配：压强计算公式是关键

　　模具的实际承受压强并非由压片机的压力表直接给出，而是需要通过公式换算。新诺产品页面上反复强调的压强计算公式为：

　　油缸的面积÷模具的面积×压力表读数=模具的实际承受压强（MPa）

　　以全自动压片机为例，对于圆形、方形等有固定规格尺寸的模具，部分型号可自动换算样品承受压强，免去了人工手动换算的繁琐，操作更加智能化。而对于手动压片机用户，务必在使用前计算并确认模具能够承受的实际压强，切勿超压使用，以免造成模具损坏或事故。

　　2.压力范围选择

　　选择压片机时，压片机的压力吨位应大于模具实际所需压力，但同时不宜过大，否则在小吨位操作时控制精度可能不足。一般来说：

　　φ10mm以下小规格模具：SYP-5BS等5吨级手动压片机即可满足需求

　　φ13-40mm常规模具：RYJ-600A等24吨级压片机较为适合

　　大直径模具或特种材料：SYP-60EF（60吨）或更高吨位的压片机更为合适

　　荧光分析制样：ZYP-600KN（60吨）或ZYP-400KN（40吨）等荧光专用压片机是专业选择

　　3.功能匹配：制样工艺决定设备选型

　　不同的制样工艺对压片机的功能要求各不相同：

　　基础制样需求：手动压片机性价比高，操作简便，适用于常规粉末压片需求

　　批量制样需求：全自动压片机具备程序化控制能力，可自动完成加压、保压、泄压全过程，显著提升制样效率和一致性

　　高温制样需求：需选用热压机，并确保温控精度满足实验要求。例如RYJ-600A型热压机控温范围为室温至600.0℃/0.1℃，加热模具温度可达室温至300.0℃

　　四、模具与压片机的常见搭配推荐

　　根据不同的应用场景和制样要求，可以将模具与压片机进行以下组合：

　　红外光谱分析用组合：选用红外专用模具（MJH系列）配合SYP-5BS或SYP-12BS手动压片机。红外模具材质采用硬质合金YT15，压头硬度HRC85-HRC90，可压溴化钾、粉末等样品。

　　X荧光光谱分析用组合：选用荧光专用硼酸模具或钢环模具（MJX系列）配合SYP-60EF（60吨）或ZYP-600KN全自动压片机，可制备荧光光谱仪测试所需试片。

　　高温热压制样用组合：选用圆柱形热压模具（RYJ-600YG系列）配合RYJ-600A/AS型热压机，控温，操作方便，一机多用，利于样品定型。对于聚合物薄膜等材料的研究，则可选用双平板热压模具配合双平板热压机使用。

　　新材料研发制样用组合：对于粉末陶瓷、电池材料、超导材料等新型材料的粉末成型，自动压片机具有智能化的程序控制优势，可实现5段任意设置加压，每段均可设置不同的保压时间，配合普通圆柱形模具、方形模具或开瓣模具使用，满足新材料研发对成型工艺的多变需求。

　　五、选购注意事项

　　1.明确制样规格需求后再选模具。不同类型的样品、不同的分析测试仪器对制样规格有特定要求。新诺提供非标定制服务，可根据客户需求定制各种规格、形状、材质的模具。同时需特别注意，热压模具均为非标定做产品，用户下单后即可生产，常用规格一般不超过φ40mm。

　　2.关注模具材质与硬度。不同模具材质适用的样品类型不同。Cr12MoV合金工具钢是通用型材质，适用于大多数粉末材料；YT15硬质合金则适用于更高硬度的样品压制要求。模具压头硬度直接影响模具使用寿命。

　　3.配备防护装置。压片机在使用过程中存在一定的风险。新诺的多款压片机如SYP-60EF型均配备有机玻璃防护罩，可防止粉末飞溅及意外伤害。箱式电阻炉等加热设备也配有门控开关，当炉门开启时电源自动切断，保证操作。

　　4.定期保养维护。模具每次使用后应将表面残留清洗干净以免腐蚀，长期不使用时应涂防锈油并置于干燥环境中保存。压片机每次试验完毕后也应及时清理表面残留物，特别是油缸、屏幕及电路附近的散落粉末、水迹、油污等。

　　总之，选好模具、配好压片机是确保制样质量和实验效率的基础。在实验室装备日趋智能化的今天，掌握模具类型与压片机匹配的逻辑，根据自身需求选型，方能使仪器设备发挥效能。

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