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一文读懂,放电等离子烧结的工艺技术介绍!

发表时间:2021-10-25      点击次数:238

  放电等离子烧结简称SPS,是一种快速烧结技术。它是在粉末颗粒间直接通入脉冲电流进行加热烧结,因此有时也被称为等离子活化烧结或等离子体辅助烧结。该技术是通过将特殊电源控制装置发生的ON-OFF直流脉冲电压加到粉体试料上,除了能利用通常放电加工所引起的烧结促进作用(放电冲击压力和焦耳加热)外,还有效利用脉冲放电初期粉体间产生的火花放电现象(瞬间产生高温等离子体)所引起的烧结促进作用通过瞬时高温场实现致密化的快速烧结技术。
  放电等离子烧结由于强脉冲电流加在粉末颗粒间,因此可产生诸多有利于快速烧结的效应。其相比常规烧结技术,放电等离子体烧结融等离子活化、热压、电阻加热为一体,升温速度快、烧结时间短、烧结温度低、晶粒均匀、有利于控制烧结体的细微结构、获得材料的致密度高,并且有着操作简单、再现性高、安全可靠、节省空间、节省能源及成本低等优点。
  放电等离子烧结的工艺:在进行具体的SPS实验操作时,将试样装入石墨模具中,模具置于上下电极之间,通过油压系统加压,然后对腔体抽真空,达到要求的真空度后通入脉冲电流进行实验。脉冲大电流直接施加于导电模具和样品上,通过样品及间隙的部分电流激活晶粒表面,在孔隙间局部放电,产生等离子体,粉末颗粒表面被活化、发热,同时,通过模具的部分电流加热模具,使模具开始对试样传热,试样温度升高,开始收缩,产生一定的密度,并随着温度的升高而增大,直至达到烧结温度后收缩结束,致密度达到最大。

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