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SPS壓力燒結(jié)系統(tǒng)的應(yīng)用

發(fā)布日期：2021-01-20 瀏覽次數(shù)：3126

第三代SPS壓力燒結(jié)系統(tǒng)特點(diǎn)：燒結(jié)速度快、節(jié)能性佳、效率高，是當(dāng)今世界上先進(jìn)的快速熱壓爐燒結(jié)系統(tǒng)之一。具有燒結(jié)速度快，樣品致密度高等優(yōu)點(diǎn)，是燒結(jié)納米相材料，梯度功能材料，介孔納米熱電材料，稀土永磁材料，合金玻璃非平衡態(tài)材料及生物材料有力的工具。
由于SPS*的燒結(jié)機(jī)理，SPS技術(shù)具有升溫速度快、燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，SPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于納米材料、梯度功能材料、金屬材料、磁性材料、復(fù)合材料、陶瓷等材料的制備。

1、納米材料
傳統(tǒng)的熱壓燒結(jié)、熱等靜壓等方法制備納米材料，很難保證晶粒的納米尺寸，又達(dá)到*致密的要求。利用SPS技術(shù)，因其加熱迅速，合成時間短，可明顯抑制晶粒粗化。利用SPS技術(shù)，因其加熱迅速，合成時間短，可明顯抑制晶粒粗化。利用SPS能快速降溫這一特點(diǎn)來控制燒結(jié)過程的反應(yīng)歷程，避免一些不必要的反應(yīng)發(fā)生，這就可能使粉末中的缺陷和亞結(jié)構(gòu)在燒結(jié)后的塊體材料中得以保留，在更廣泛的意義上說，這一點(diǎn)有利于合成介穩(wěn)材料，特別有利于制備納米材料
2、梯度功能材料
梯度功能材料(FGM)是一種組成在某個方向上梯度分布的復(fù)合材料，各層的燒結(jié)溫度不同，利用傳統(tǒng)的燒結(jié)方法難以一次燒成。利用CVD ,PVD等方法制備梯度材料，成本很高，也很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。通過SPS技術(shù)可以很好地克服這一難點(diǎn)。
3、電磁材料
采用SPS技術(shù)還可以制作SiGe，PbTe，BiTe，F(xiàn)eSi，CoSb3等體系的熱電轉(zhuǎn)化元件，以及廣泛用于電子領(lǐng)域的各種功能材料，如超導(dǎo)材料、磁性材料、靶材、介電材料、貯氫材料、形狀記憶材料、固體電池材料、光學(xué)材料等。
4 、金屬間化合物
金屬間化合物具有常溫脆性和高熔點(diǎn)，因此制備或生產(chǎn)需要特殊的過程。利用熔化法（電火花熔化、電阻熔化、感應(yīng)熔化等）制備金屬間化合物往往需要高能量、真空系統(tǒng)，而且需要進(jìn)行對其二次加工（鍛造）。利用SPS技術(shù)準(zhǔn)備金屬間化合物，因?yàn)橛行Ю昧祟w粒間的自發(fā)熱作用和表面活化作用，可實(shí)現(xiàn)低溫、快速燒結(jié)，所以SPS技術(shù)為制備金屬間化合物的一種有效方法。
5、高致密度、細(xì)晶粒陶瓷和金屬陶瓷
在SPS過程中，樣品中每一個粉末顆粒及其相互間的空隙本身都可能是發(fā)熱源。用通常方法燒結(jié)時所必需的傳熱過程在SPS過程中可以忽略不計。因此燒結(jié)時間可以大為縮短，燒結(jié)溫度也明顯降低。對于制備高密度、細(xì)晶粒陶瓷，SPS是一種很有優(yōu)勢的燒結(jié)手段。

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