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SPS等离子烧结炉的领域及发展
点击次数:1201 发布时间:2014-08-13
气相物质凝聚在颈部形成高于普通烧结方法的蒸发-凝固传递是SPS过程的另一个重要特点。 晶粒受脉冲电流加热和垂直
 
单向压力的作用,体扩散、晶界扩散都得到加强,加速了烧结致密化过程,因此用较低的温度和比较短的时间可得到高质
 
量的烧结体。SPS过程可以看作是颗粒放电、导电加热和加压综合作用的结果。S. W. Wang和L. D.Chen等人分别对导电
 
Cu粉和非导电Al2O3粉进行SPS烧结研究,认为导电材料和非导电材料存在不同的烧结机理,导电粉体中存在焦耳热效应
 
和脉冲放电效应,而非导电粉体的烧结,主要源于模具的热传导。
 
应用领域
SPS设备为非常特殊的新型材料的制造提供了可能,诸如,
1.可以再晶粒无显著长大的状态下烧结出纳米材料,
2.功能梯度材料
3.复合材料
4.碳化钨或其他硬质材料
5.结构陶瓷和功能陶瓷。
 
目前国内SPS设备良莠不齐,对于进行研究高校采用进口设备。目前国际上有多家SPS设备生产商,主要集中在美国、
 
欧洲和日本。
 
未来发展
随着高新技术产业的发展,新型材料特别是新型功能材料的种类和需求量不断增加,材料新的功能呼唤新的制备技术。放
 
电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,简称SPS)放电等离子烧结(SPS) 是近年来发展起来的一种新型的快速烧结
 
技术. 由于等离子活化烧结技术融等离子活化、热压、电阻加热为一体,因而具有升温速度快、烧结时间短、晶粒均匀、
 
有利于控制烧结体的细微结构、获得的材料致密度高、性能好等特点. 该技术利用脉冲能、放电脉冲压力和焦耳热产生的
 
瞬时高温场来实现烧结过程,对于实现、低耗低成本的材料制备具有重要意义,在纳米材料、复合材料等的制备中
 
显示了极大的优越性,现已应用于金属、陶瓷、复合材料以及纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等功能材料的制备. 
 
目前国内外许多大学和科研机构用SPS 进行新材料的研究与开发,并对其烧结机理与特点进行深入研究与探索,尤其是其快
 
速升温的特点,可作为制备纳米块体材料的有效手段, 因而引起材料学界的特别关注. 但目前关于SPS 的烧结机理还存在
 
争议,尤其是烧结的中间过程还有待于深入研究。
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