放電等離子體燒結(jié)

放電等離子體燒結(jié)
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放電等離子燒結(jié)又稱等離子活化燒結(jié)，等離子輔助燒結(jié)或脈沖電流燒結(jié)，是近年來發(fā)展起來的一種新型的快速燒結(jié)技術(shù)。放電等離子燒結(jié)技術(shù)融等離子活化、熱壓、電阻加熱為一體。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是利用體加熱和表面活化，實(shí)現(xiàn)材料的超快速致密化燒結(jié)。具有升溫速率快、燒結(jié)時間短、冷卻迅速、外加壓力和燒結(jié)氣氛可控、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。
    
放電等離子體燒結(jié)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(diǎn)：SPS主要是利用外加脈沖強(qiáng)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(kuò)散能力，再在較低機(jī)械壓力下利用強(qiáng)電流短時加熱粉體進(jìn)行燒結(jié)致密。其消耗的電能僅為傳統(tǒng)燒結(jié)工藝（無壓燒結(jié)PLS、熱壓燒結(jié)HP、熱等靜壓HIP）的1/5～1/3。因此，SPS技術(shù)具有熱壓、熱等靜壓技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：①燒結(jié)溫度低(比HP和HIP低200～3000C)、燒結(jié)時間短（只需3～10min，而HP和HIP需要120～300min）、單件能耗低；②燒結(jié)機(jī)理特殊，賦予材料新的結(jié)構(gòu)與性能；③燒結(jié)體密度高，晶粒細(xì)小，是一種近凈成形技術(shù)；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(shù)。
    
可廣泛用于磁性材料、梯度功能材料、納米陶瓷、纖維增強(qiáng)陶瓷和金屬間復(fù)合材料等一系列新型材料的燒結(jié)，并在納米材料、復(fù)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(jié)新技術(shù)。
 
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