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SPS壓力燒結系統的應用

發布日期：2021-01-20 瀏覽次數：3506

第三代SPS壓力燒結系統特點：燒結速度快、節能性佳、效率高，是當今世界上先進的快速熱壓爐燒結系統之一。具有燒結速度快，樣品致密度高等優點，是燒結納米相材料，梯度功能材料，介孔納米熱電材料，稀土永磁材料，合金玻璃非平衡態材料及生物材料有力的工具。
由于SPS*的燒結機理，SPS技術具有升溫速度快、燒結溫度低、燒結時間短、節能環保等特點，SPS技術已廣泛應用于納米材料、梯度功能材料、金屬材料、磁性材料、復合材料、陶瓷等材料的制備。

1、納米材料
傳統的熱壓燒結、熱等靜壓等方法制備納米材料，很難保證晶粒的納米尺寸，又達到*致密的要求。利用SPS技術，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，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來控制燒結過程的反應歷程，避免一些不必要的反應發生，這就可能使粉末中的缺陷和亞結構在燒結后的塊體材料中得以保留，在更廣泛的意義上說，這一點有利于合成介穩材料，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合材料，各層的燒結溫度不同，利用傳統的燒結方法難以一次燒成。利用CVD ,PVD等方法制備梯度材料，成本很高，也很難實現工業化生產。通過SPS技術可以很好地克服這一難點。
3、電磁材料
采用SPS技術還可以制作SiGe，PbTe，BiTe，FeSi，CoSb3等體系的熱電轉化元件，以及廣泛用于電子領域的各種功能材料，如超導材料、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，因此制備或生產需要特殊的過程。利用熔化法（電火花熔化、電阻熔化、感應熔化等）制備金屬間化合物往往需要高能量、真空系統，而且需要進行對其二次加工（鍛造）。利用SPS技術準備金屬間化合物，因為有效利用了顆粒間的自發熱作用和表面活化作用，可實現低溫、快速燒結，所以SPS技術為制備金屬間化合物的一種有效方法。
5、高致密度、細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熱源。用通常方法燒結時所必需的傳熱過程在SPS過程中可以忽略不計。因此燒結時間可以大為縮短，燒結溫度也明顯降低。對于制備高密度、細晶粒陶瓷，SPS是一種很有優勢的燒結手段。

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