SPS等離子燒結(jié)爐的領(lǐng)域及發(fā)展

　　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(guò)程的另一個(gè)重要特點(diǎn)。 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(guò)程，因此用較低的溫度和比較短的時(shí)間可得到高質(zhì)量的燒結(jié)體。SPS過(guò)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(duì)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(wú)顯著長(zhǎng)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(guó)內(nèi)SPS設(shè)備良莠不齊，對(duì)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(guó)、歐洲和日本。
 

　　未來(lái)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(jiǎn)稱SPS)放電等離子燒結(jié)(SPS) 是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)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(shí)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(diǎn). 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(shí)高溫場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過(guò)程,對(duì)于實(shí)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(guó)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(duì)其燒結(jié)機(jī)理與特點(diǎn)進(jìn)行深入研究與探索,尤其是其快速升溫的特點(diǎn),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(zhēng)議,尤其是燒結(jié)的中間過(guò)程還有待于深入研究。