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放电等离子烧结的优势十分明显

日期:2021-01-05 11:35:33点击次数:697

  放电等离子烧结技术是一种粉末烧结技术,该方法是加热方式通过流经石墨模具的高强度脉冲电流进行加热,可进行快速的升降温。与传统的粉末冶金技术相比,SPS烧结过程中不需要添加有机粘合剂,有助于避免因脱脂产生的问题;SPS能够在更低的温度实现材料的快速密实化,并可通过有效的热梯度来减少材料内残余应力。
  放电等离子烧结类似于热压烧结炉,不同的是存在一个承压导电模具加上可控脉冲电流,通过调节脉冲直流电大小控制升温速度和烧结温度。SPS作为一种有效而新颖的快速烧结技术,已应用于多种材料的研制和开发,但关于SPS的烧结机理,目前还没有达成统一共识,其烧结的中间过程还有待于进一步研究。
  其中放电等离子的观点认为粉末颗粒微区存在电场诱导的正负极,在脉冲电流作用下颗粒间产生放电,激发等离子体,这是目前大多数刊物所采用的观点。一般认为,SPS过程除具有热压烧结的焦耳热和加压造成的塑性变形促进烧结过程外,还在粉末颗粒间产生直流脉冲电压,并有效利用了粉体颗粒间放电产生的自发热作用,因而产生了一些SPS过程所特有的有利于烧结的现象。当前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。放电等离子烧结的中间过程和现象十分复杂,许多科学家们对SPS的烧结过程建立了模型。这些模型的建立对SPS的试验研究和生产都具有一定的指导意义。
  SPS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,其优势十分明显。其具有升温速度快、烧结时间短、烧结温度低、加热均匀、生产效率高、节约能源等优点,除此之外由于等离子体的活化和快速升温烧结的综合作用,抑制了晶粒的长大,保持了原始颗粒的微观结构,从而在本质上提高了烧结体的性能,并使得产品具有组织细小均匀、能保持原材料的自然状态、致密度高等特点。

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