新型零泄漏高性能机械密封在减小端面间的摩擦磨损的同时可以实现密封介质的零(或少)泄露,其产业化可以解决传统机械密封频繁失效造成的泄露和环境污染等问题。但目前仍然没有理想的方法快速高效地加工新型零泄漏密封环表面泵送槽,泵送槽的成型成为制约其产业化应用的最大瓶颈。其中激光加工技术成型泵送槽,存在耗时长、成本高的特点;凸模压制成型端面槽,虽然高效、低成本,但仍存在槽边缘粘膜的缺陷。为此,本文采用保压抽芯凸模压制法实现宏观泵送槽的成型,在此基础上,并对其成型实验及素坯的烧结实验开展研究,主要研究内容及成果如下:首先,对粉末压制成型过程的基本理论及力进行分析和研究,介绍了粉末颗粒压制成型过程中出现的拱桥效应和压坯回弹效应;对素坯在烧结过程中进行分析,并且阐述了表面张力作为烧结驱动力在宏观和微观上的表现形式,为后续粉料成型及烧结实验研究提供理论基础。其次,分析了保压抽芯凸模压制密封环泵送槽的基本原理,并根据其原理及密封环几何形状设计了浮动式粉末压制模具结构,结果发现:该成型模具结构稳定性较好、泵送槽压制成功率高,且泵送槽轮廓清晰、边缘无脱落开裂现象;对比无槽压坯和端面带有泵送槽的压坯发现,端面结构复杂的压坯压制后整体的回弹率较低;同时随着压制力的增大,压坯所受侧压力增大,由于密封环受到外摩擦力的影响,压坯外径回弹率大于内径回弹率,凹槽的回弹率大于密封环本身的回弹率。然后,针对不同结构泵送槽型的素坯进行烧结实验,从表面张力的角度分析了素坯泵送槽型结构对密封环烧结体收缩性能的影响机制,实验结果表明:密封环在烧结过程中的收缩率与凹槽的弯曲弧度有很大关系,随着凹槽弯曲弧度的增大,所受表面张力越大,凹槽向内收缩所受驱动力也越大,所以三种槽型中椭圆型槽在径向和周向上的收缩率最大,圆弧型槽次之,螺旋型槽的收缩率最小;泵送槽的收缩率大于密封环的内外径的收缩率,并且槽型的面积越大,密封环的内外径收缩相对越小;凹槽径向方向的收缩率大于周向方向的收缩率;由于重力作用的影响,密封环在轴向方向的收缩率大于在径向方向的收缩率。最后,将压制后的素坯进行无压固相烧结,研究了烧结工艺中添加剂(石墨、酚醛树脂、碳化硼)对试样致密性、烧结尺寸的影响规律,实验结果表明:添加剂的含量对烧结后密封环的密度、失重率和内外径收缩率都有较大的影响,适量的添加剂能够提高密封环的体积密度、降低密封环烧结收缩变形;利用扫面电子显微镜(SEM)观察了不同颗粒级配比下的密封环断面形貌,研究了及碳化硅颗粒级配比对烧结体致密性的影响,结果发现:纯微米级碳化硅颗粒之间容易形成封闭的孔洞,即使在压力作用下,封闭的孔洞也不易被完全填充;当素坯由多种尺寸的颗粒组成时,颗粒之间容易形成连通的开孔,中、细小颗粒会填充到间隙中,所以形成的试样相对致密。