國(guó)內(nèi)外SPS的發(fā)展與應(yīng)用狀況

國(guó)內(nèi)外SPS的發(fā)展與應(yīng)用狀況

SPS技術(shù)是在粉末顆粒間直接通入脈沖電流進(jìn)行加熱燒結(jié)，因此在有的文獻(xiàn)上也被稱為等離子活化燒結(jié)或等離子輔助燒結(jié)（plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-assistedsintering-PAS）[1,2]。利用SPS技術(shù)，由于加熱速度快，燒結(jié)時(shí)間短，可顯著抑制晶粒粗化。早在1930年，美國(guó)科學(xué)家就提出了脈沖電流燒結(jié)原理，但是直到1965年，脈沖電流燒結(jié)技術(shù)才在美、日等國(guó)得到應(yīng)用。日本獲得了SPS技術(shù)的專利，但當(dāng)時(shí)未能解決該技術(shù)存在的生產(chǎn)效率低等問(wèn)題，因此SPS技術(shù)沒(méi)有得到推廣應(yīng)用。

粉末冶金生產(chǎn)廠家

利用類似于SHS電場(chǎng)ji活作用的SPS技術(shù)，對(duì)陶瓷、復(fù)合材料和梯度材料的合成和致密化同時(shí)進(jìn)行，可得到65nm的納米晶，比SHS少了一道致密化工序[22]。公司通過(guò)了ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，各項(xiàng)配套設(shè)施齊全，擁有整套微機(jī)控制的現(xiàn)代化專業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，完善的質(zhì)量控制和檢測(cè)系統(tǒng)，科學(xué)的現(xiàn)代管理模式，可為廣大客戶提供從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)到生產(chǎn)配套全過(guò)程的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。利用SPS可制備大尺寸的FGM，目前SPS制備的尺寸較大的FGM體系是ZrO2(3Y)/不銹鋼圓盤，尺寸已達(dá)到100mm×17mm[23]。

用普通燒結(jié)和熱壓WC粉末時(shí)必須加入添加劑，而SPS使燒結(jié)純WC成為可能。而粉末冶金制品則常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出材料和冶金的范疇，往往是跨多學(xué)科（材料和冶金，機(jī)械和力學(xué)等）的技術(shù)。用SPS制備的WC/Mo梯度材料的維氏硬度（HV）和斷裂韌度分別達(dá)到了24Gpa和6Mpa·m1/2,大大減輕由于WC和Mo的熱膨脹不匹配而導(dǎo)致熱應(yīng)力引起的開裂[24]。

粉末冶金生產(chǎn)廠家納米材料

致密納米材料的制備越來(lái)越受到重視。制粉方法大體上可歸納為兩大類，即機(jī)械法和物理化學(xué)法（1）從氣態(tài)金屬碳基物離解制取金屬、合金以及包覆粉末的有碳基物熱離解法（2）從氣態(tài)金屬鹵化物氣相還原制取金屬、合金粉末以及金屬、合金涂層的有氣相氫還原法。利用傳統(tǒng)的熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)等方法來(lái)制備納米材料時(shí)，很難保證能同時(shí)達(dá)到納米尺寸的晶粒和完全致密的要求。利用SPS技術(shù)，由于加熱速度快，燒結(jié)時(shí)間短，可顯著抑制晶粒粗化。例如：用平均粒度為5μm的TiN粉經(jīng)SPS燒結(jié)（1963K，196～382MPa，燒結(jié)5min），可得到平均晶粒65nm的TiN密實(shí)體[3]。文獻(xiàn)[3]中引用有關(guān)實(shí)例說(shuō)明了SPS燒結(jié)中晶粒長(zhǎng)大受到極大限度的抑制，所制得燒結(jié)體無(wú)疏松和明顯的晶粒長(zhǎng)大。

放電等離子燒結(jié)（SPS）是一種低溫、短時(shí)的快速燒結(jié)法，可用來(lái)制備金屬、陶瓷、納米材料、非晶材料、復(fù)合材料、梯度材料等。SPS的推廣應(yīng)用將在新材料的研究和生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。

SPS的基礎(chǔ)理論目前尚不完全清楚，需要進(jìn)行大量實(shí)踐與理論研究來(lái)完善，SPS需要增加設(shè)備的多功能性和脈沖電流的容量，以便做尺寸更大的產(chǎn)品；特別需要發(fā)展全自動(dòng)化的SPS生產(chǎn)系統(tǒng)，以滿足復(fù)雜形狀、的產(chǎn)品和三維梯度功能材料的生產(chǎn)需要[42]。