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等离子烧结炉的操作要求你知道吗?

时间:2020-02-12 点击:229次

   等离子烧结炉又称等离子活化烧结或等离子辅助烧结,是近年来发展起来的一种新型的快速烧结技术。放电等离子烧结技术融等离子活化、热压、电阻加热为一体,具有升温速度快、烧结时间短、冷却迅速、外加压力和烧结气氛可控、节能环保等特点,可广泛用于磁性材料、梯度功能材料、纳米陶瓷、纤维增强陶瓷和金属间复合材料等一系列新型材料的烧结,并在纳米材料、复合材料等的制备中显示了极大的优越性,是一项有重要使用价值和广泛前景的烧结新技术。

  等离子烧结炉的操作:
  传统的热压烧结主要是由通电产生的焦耳热和加压造成的塑性变形这两个因素来促使烧结过程的进行。而放电等离子烧结(SPS)过程除了上述作用外,在压实颗粒样品上施加了由特殊电源产生的直流脉冲电流,并有效地利用了在粉体颗粒间放电所产生的自发热作用,通常热压烧结中没有的各种有利于烧结的现象,这里,在SPS状态有一个非常重要的作用,在粉体颗粒间高速升温后,晶粒间结合处通过热扩散迅速冷却,施加脉冲电压使所加的能量可在观察烧结过程的同时高精度地加以控制,电场的作用也因离子高速迁移而造成高速扩散。通过重复施加脉冲电压,放电点局部高温源在压实颗粒间移动而布满整个样品,这就使样品均匀地发热。能使高能脉冲集中在晶粒结合处是SPS过程不同于其它烧结过程的一个主要特点。
  SPS过程中,当在晶粒间的空隙处放电时,会瞬时产生高达几千度至一万度的局部高温,这在晶粒表面引起蒸发和熔化,并在晶粒接触点形成“烧结颈”,对金属而言,即形成焊接态。由于热量立即从发热中心传递到晶粒表面和向四周扩散,因此所形成的“烧结颈”快速冷却,因颈部的蒸气压低于其它部位,气相物质凝聚在颈部而达成物质的蒸发-凝固传递。与通常的烧结方法相比,SPS过程中蒸发-凝固的物质传递要强得多,这是过程的另一个特点。同时在SPS过程中,晶粒表面容易活化,通过表面扩散的物质传递也得到了促进,晶粒受脉冲电流加热和垂直单向压力的作用,体扩散、晶界扩散都得到加强,加速了烧结致密化的进程,因此用比较低的温度和比较短的时间就可以得到高质量的烧结体。

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