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        SPS等離子燒結爐的應用
        2021-01-26

        燒結速度快、節能性佳、效率高,SPS等離子燒結爐是當今世界上先進的快速熱壓爐燒結系統之一,廣泛應用于納米材料、梯度功能材料、金屬材料、磁性材料、復合材料、陶瓷等材料的制備。

        1、納米材料

        老式的熱壓燒結、熱等靜壓等方法制備納米材料,很難保證晶粒的納米尺寸,又達到完全致密的要求。運用SPS工藝,因其加熱迅速,合成時間短,可明顯抑制晶粒粗化。運用SPS工藝,因其加熱迅速,合成時間短,可明顯抑制晶粒粗化。運用SPS能快速降溫這一特征來控制燒結過程的反應歷程,避免一些不必要的反應發生,這就可能使粉末中的缺陷和亞結構在燒結后的塊體材料中得以保留,在更廣泛的意義上說,這一點有利于合成介穩材料,特別有利于制備納米材料

        2、梯度功能材料

        梯度功能材料(FGM)是一種組成在某個方向上梯度分布的復合材料,各層的燒結溫度不同,運用老式的燒結方法難以一次燒成。運用CVD,PVD等方法制備梯度材料,成本很高,也很難實現工業化生產。通過SPS工藝可以很好地克服這一難點。

        3、電磁材料

        采用SPS工藝還可以制作SiGe,PbTe,BiTe,FeSi,CoSb3等體系的熱電轉化元件,以及廣泛用于電子領域的各種功能材料,如超導材料、磁性材料、靶材、介電材料、貯氫材料、形狀記憶材料、固體電池材料、光學材料等。

        4、金屬間化合物

        金屬間化合物具有常溫脆性和高熔點,因此制備或生產需要特殊的過程。運用熔化法(電火花熔化、電阻熔化、感應熔化等)制備金屬間化合物往往需要高能量、真空系統,而且需要進行對其二次加工(鍛造)。運用SPS工藝準備金屬間化合物,因為有效運用了顆粒間的自發熱作用和表面活化作用,可實現低溫、快速燒結,所以SPS工藝為制備金屬間化合物的一種有效方法。

        5、高致密度、細晶粒陶瓷和金屬陶瓷

        SPS過程中,樣品中每一個粉末顆粒及其相互間的空隙本身都可能是發熱源。用通常方法燒結時所必需的傳熱過程在SPS過程中可以忽略不計。因此燒結時間可以大為縮短,燒結溫度也明顯降低。對于制備高密度、細晶粒陶瓷,SPS是一種很有優勢的燒結手段。


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