放電等離子燒結(jié)（SPS）技術(shù)作為一種新穎而有效的快速燒結(jié)技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用于多種材料的研制和開發(fā)。他結(jié)合了等離子活化，熱壓為一體，具有升溫速度快，燒結(jié)時間短，冷卻迅速，外加壓力可調(diào)節(jié)，氣氛可控，節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于磁性材料、梯度功能材料、納米陶瓷、纖維增強陶瓷和金屬基復(fù)合材料等一系列新型材料的制備。

 

圖1.放電等離子燒結(jié)原理示意圖

 

    該技術(shù)是在加壓粉體粒子間直接通入脈沖電流，由火花放電瞬間產(chǎn)生的等離子體進行加熱，利用場效應(yīng)、熱效應(yīng)等在低溫下進行短時間燒結(jié)的新技術(shù)。SPS采用的是直流脈沖電流通電加壓燒結(jié)的方法，通過控制電流大小、脈沖的占空比、氣氛、壓頭的壓力、行程等參數(shù)來對工藝進行控制。

 

    與傳統(tǒng)燒結(jié)不同的是，SPS通過自加熱達(dá)到快速升溫的技術(shù)特點使得在原始特點不退化的情況下完成致密過程成為可能。因此，SPS能夠?qū)Ψ蔷?/span>/納米晶材料進行燒結(jié)，在這些材料還未長大時完成燒結(jié)過程。SPS在燒結(jié)梯度功能材料方面也有很廣闊的應(yīng)用，包括不同金屬間或金屬與非金屬之間的燒結(jié)結(jié)合，例如連接氧化鋁陶瓷和金屬。在能量轉(zhuǎn)換方面，SPS在Pertier模塊中的碲化鉍（BiTe）模塊、塞貝克熱電半導(dǎo)體芯片以及鍺硅、硅鐵、硅錳等材料的制備方面都有一定的潛力。SPS也可以用于AlSi和Al粉末的快速凝固燒結(jié)，這種材料的納米顆粒級在燒結(jié)時容易產(chǎn)生晶粒長大而較難燒結(jié)。通過SPS燒結(jié)可以使這些材料能夠幾分鐘內(nèi)從粉末狀態(tài)迅速致密化，避免了晶粒長大，燒結(jié)后相對密度接近100％，同時還能保持其納米結(jié)構(gòu)。

 

圖2.上海皓越研發(fā)生產(chǎn)的SPS設(shè)備

 

    上海皓越電爐技術(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的SPS設(shè)備性能可靠、安全節(jié)能，自動化程度高。該設(shè)備主要由爐體、爐架、真空系統(tǒng)、充氣裝置、加壓系統(tǒng)、模具、水冷系統(tǒng)、脈沖直流電源、控制系統(tǒng)，安全保護系統(tǒng)等組成。具有如下特點：

 

    1、該燒結(jié)系統(tǒng)燒結(jié)溫度，加壓控制，電流控制等均可實現(xiàn)自動化程控系統(tǒng)控制。

 

    2、搭載了安全停機功能，當(dāng)監(jiān)控或偵測到設(shè)備水溫異常、模具破損等突發(fā)狀況時設(shè)備將自動停機，設(shè)備安全可靠。

 

    3、配備數(shù)據(jù)采集解析系統(tǒng)，可將決定燒結(jié)體產(chǎn)品品質(zhì)的工藝參數(shù)，如燒結(jié)電壓、電流、控制溫度、施加壓力、位移、真空度、位移變化率、實測溫度等物理量進行保存和調(diào)用，以對產(chǎn)品生產(chǎn)工藝進行追蹤。

 

    4、采用大型液晶觸控操作面板，可隨時自行對位移數(shù)據(jù)以及聯(lián)動互鎖等狀態(tài)的顯示、報警顯示、報警履歷、加壓壓力設(shè)定值等進行診斷和確認(rèn)。

 

圖3.SPS系統(tǒng)石墨模具與設(shè)備的壓頭

 

    該放電等離子燒結(jié)設(shè)備（SPS）所用模具一般為石墨模具，可以承受較高的壓力，模具一側(cè)開有通孔，可以插入測溫?zé)犭娕?，設(shè)備一般采用單向加壓，固定側(cè)有通孔，可安裝紅外溫度計。通過熱電偶和紅外測溫儀配合使用可以在加熱過程中對石墨模具溫度進行實時監(jiān)測。

 

    該放電等離子燒結(jié)設(shè)備（SPS）因其性能可靠、功能先進而受到各大高校、企業(yè)的青睞，同時皓越科技也在針對市場需求，不斷研發(fā)，改進技術(shù)，推出性能更加優(yōu)異的新材料制備設(shè)備，并提供相應(yīng)的技術(shù)支持，皓越科技期待與您的合作。

 

    皓越科技是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售電爐為一體的高新技術(shù)企業(yè)。公司一直專注于先進陶瓷與復(fù)合材料、半導(dǎo)體材料、碳材料和鋰電及新能源材料裝備四大領(lǐng)域，擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗和專業(yè)技術(shù)，竭誠服務(wù)于客戶，提供完善的一體化產(chǎn)業(yè)解決方案。