放电等离子体烧结

放电等离子体烧结
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放电等离子烧结又称等离子活化烧结，等离子辅助烧结或脉冲电流烧结，是近年来发展起来的一种新型的快速烧结技术。放电等离子烧结技术融等离子活化、热压、电阻加热为一体。该技术的主要特点是利用体加热和表面活化，实现材料的超快速致密化烧结。具有升温速率快、烧结时间短、冷却迅速、外加压力和烧结气氛可控、节能环保等特点。
    
放电等离子体烧结系统主要由以下几个部分组成：轴向加压装置；水冷冲头电极；真空腔体；气氛控制系统（真空、氢气）；直流脉冲电源及冷却水、位移测量、温度测量和安全等控制单元。
 
    工艺的特点：SPS主要是利用外加脉冲强电流形成的电场清洁粉末颗粒表面氧化物和吸附的气体，净化材料，活化粉末表面，提高粉末表面的扩散能力，再在较低机械压力下利用强电流短时加热粉体进行烧结致密。其消耗的电能仅为传统烧结工艺（无压烧结PLS、热压烧结HP、热等静压HIP）的1/5～1/3。因此，SPS技术具有热压、热等静压技术无法比拟的优点：①烧结温度低(比HP和HIP低200～3000C)、烧结时间短（只需3～10min，而HP和HIP需要120～300min）、单件能耗低；②烧结机理特殊，赋予材料新的结构与性能；③烧结体密度高，晶粒细小，是一种近净成形技术；④操作简单．不像热等静压那样需要十分熟练的操作人员和特别的模套技术。
    
可广泛用于磁性材料、梯度功能材料、纳米陶瓷、纤维增强陶瓷和金属间复合材料等一系列新型材料的烧结，并在纳米材料、复合材料等的制备中显示了极大的优越性，是一项有重要使用价值和广泛前景的烧结新技术。
 
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