氣相物質(zhì)凝聚在頸部形成高于普通燒結(jié)方法的蒸發(fā)-凝固傳遞是SPS過程的另一個重要特點。 晶粒受脈沖電流加熱和垂直單向壓力的作用，體擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散都得到加強(qiáng)，加速了燒結(jié)致密化過程，因此用較低的溫度和比較短的時間可得到高質(zhì)量的燒結(jié)體。SPS過程可以看作是顆粒放電、導(dǎo)電加熱和加壓綜合作用的結(jié)果。S. W. Wang和L. D.Chen等人分別對導(dǎo)電Cu粉和非導(dǎo)電Al2O3粉進(jìn)行SPS燒結(jié)研究，認(rèn)為導(dǎo)電材料和非導(dǎo)電材料存在不同的燒結(jié)機(jī)理，導(dǎo)電粉體中存在焦耳熱效應(yīng)和脈沖放電效應(yīng)，而非導(dǎo)電粉體的燒結(jié)，主要源于模具的熱傳導(dǎo)。
應(yīng)用領(lǐng)域：
SPS設(shè)備為非常特殊的新型材料的制造提供了可能，諸如，
1.可以再晶粒無顯著長大的狀態(tài)下燒結(jié)出納米材料，
2.功能梯度材料
3.復(fù)合材料
4.碳化鎢或其他硬質(zhì)材料
5.結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷。
目前國內(nèi)SPS設(shè)備良莠不齊，對于進(jìn)行研究高校采用進(jìn)口設(shè)備。目前上有多家SPS設(shè)備生產(chǎn)商，主要集中在美國、歐洲和日本。
未來發(fā)展
隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新型材料特別是新型功能材料的種類和需求量不斷增加，材料新的功能呼喚新的制備技術(shù)。放電等離子燒結(jié)(Spark Plasma Sintering，簡稱SPS)放電等離子燒結(jié)(SPS) 是近年來發(fā)展起來的一種新型的快速燒結(jié)技術(shù). 由于等離子活化燒結(jié)技術(shù)融等離子活化、熱壓、電阻加熱為一體,因而具有升溫速度快、燒結(jié)時間短、晶粒均勻、有利于控制燒結(jié)體的細(xì)微結(jié)構(gòu)、獲得的材料致密度高、性能好等特點. 該技術(shù)利用脈沖能、放電脈沖壓力和焦耳熱產(chǎn)生的瞬時高溫場來實現(xiàn)燒結(jié)過程,對于實現(xiàn)、低耗低成本的材料制備具有重要意義,在納米材料、復(fù)合材料等的制備中顯示了極大的*性,現(xiàn)已應(yīng)用于金屬、陶瓷、復(fù)合材料以及納米塊體材料、非晶塊體材料、梯度材料等功能材料的制備.
目前國內(nèi)外許多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)用SPS 進(jìn)行新材料的研究與開發(fā),并對其燒結(jié)機(jī)理與特點進(jìn)行深入研究與探索,尤其是其快速升溫的特點,可作為制備納米塊體材料的有效手段, 因而引起材料學(xué)界的特別關(guān)注. 但目前關(guān)于SPS 的燒結(jié)機(jī)理還存在爭議,尤其是燒結(jié)的中間過程還有待于深入研究。
更新更新時間：2022-04-28
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