放電等離子體燒結

放電等離子體燒結
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放電等離子燒結又稱等離子活化燒結，等離子輔助燒結或脈沖電流燒結，是近年來發(fā)展起來的一種新型的快速燒結技術。放電等離子燒結技術融等離子活化、熱壓、電阻加熱為一體。該技術的主要特點是利用體加熱和表面活化，實現(xiàn)材料的超快速致密化燒結。具有升溫速率快、燒結時間短、冷卻迅速、外加壓力和燒結氣氛可控、節(jié)能環(huán)保等特點。
    
放電等離子體燒結系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：軸向加壓裝置；水冷沖頭電極；真空腔體；氣氛控制系統(tǒng)（真空、氫氣）；直流脈沖電源及冷卻水、位移測量、溫度測量和安全等控制單元。
 
    工藝的特點：SPS主要是利用外加脈沖強電流形成的電場清潔粉末顆粒表面氧化物和吸附的氣體，凈化材料，活化粉末表面，提高粉末表面的擴散能力，再在較低機械壓力下利用強電流短時加熱粉體進行燒結致密。其消耗的電能僅為傳統(tǒng)燒結工藝（無壓燒結PLS、熱壓燒結HP、熱等靜壓HIP）的1/5～1/3。因此，SPS技術具有熱壓、熱等靜壓技術無法比擬的優(yōu)點：①燒結溫度低(比HP和HIP低200～3000C)、燒結時間短（只需3～10min，而HP和HIP需要120～300min）、單件能耗低；②燒結機理特殊，賦予材料新的結構與性能；③燒結體密度高，晶粒細小，是一種近凈成形技術；④操作簡單．不像熱等靜壓那樣需要十分熟練的操作人員和特別的模套技術。
    
可廣泛用于磁性材料、梯度功能材料、納米陶瓷、纖維增強陶瓷和金屬間復合材料等一系列新型材料的燒結，并在納米材料、復合材料等的制備中顯示了極大的優(yōu)越性，是一項有重要使用價值和廣泛前景的燒結新技術。
 
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