SPS等离子放电烧结炉加工过程

更新时间：2019-07-11

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放电等离子体烧结炉是利用放电等离子体进行烧结的。等离子体是物质在高温或特定激励下的一种物质状态,由大量正负带电粒子和中性粒子组成,是除固态、液态和气态以外，物质的第四种状态。等离子体温度为4 000~ 10999℃,其气态分子和原子处在高度活化状态,而且等离子气体内离子化程度很高,这些性质使得等离子体成为一种非常重要的材料制备和加工技术。
放电等离子体烧结炉主要包括以下几个部分:轴向压力装置,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。随着高新技术产业的发展，新型材料特别是新型功能材料的种类和需求量不断增加，材料新的功能呼唤新的制备技术。放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering，简称SPS)是制备功能材料的一种全新技术，它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等鲜明特点，可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料，也可用来制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等
SPS等离子放电烧结炉原理及加工过程
传统烧结技术，如热压法等，都是使用外热法来对样品进行加热加工。而与传统烧结技术不同的是，SPS技术则是通过对样品通入电流来产生内热。相较于外热加工式的传统方法需要较长的时间来实现峰值温度，TT的SPS炉子则只需几分钟即可达到热处理所需的高温环境。因此TT SPS炉子极大的提高了实验效率，并大大减少了实验能耗，同时的保持了材料高性能所需的微纳结构。
优点
全密度覆盖、孔径可控全密度覆盖、孔径可控
超短实验周期
微纳结构保持
抑制晶粒长大
快速成型且无需粘结
粉末无缝粘结
低操作成本
简单易用