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發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 07:53  





粉末冶金廠家主要產(chǎn)品
主要產(chǎn)品
粉末冶金研究先進(jìn)設(shè)備-放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)(SPS)
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,簡稱SPS)是制備功能材料的一種全新技術(shù),它具有升溫速度快、燒結(jié)時(shí)間短、組織結(jié)構(gòu)可控、節(jié)能環(huán)保等鮮明特點(diǎn),可用來制備金屬材料、陶瓷材料、復(fù)合材料,也可用來制備納米塊體材料、非晶塊體材料、梯度材料等。在制備工藝方面主要有金屬澆鑄法和水淬法,其關(guān)鍵是快速冷卻和控制非均勻形核。
國內(nèi)外SPS的發(fā)展與應(yīng)用狀況
1988年日本研制出第yi臺(tái)工業(yè)型SPS裝置,并在新材料研究領(lǐng)域內(nèi)推廣使用。1990年以后,日本推出了可用于工業(yè)生產(chǎn)的SPS第三代產(chǎn)品,具有10~100t 的燒結(jié)壓力和脈沖電流5000~8000A。近又研制出壓力達(dá)500t,脈沖電流為25000A的大型SPS裝置。在SPS燒結(jié)過程中,電極通入直流脈沖電流時(shí)瞬間產(chǎn)生的放電等離子體,使燒結(jié)體內(nèi)部各個(gè)顆粒均勻的自身產(chǎn)生焦耳熱并使顆粒表面活化。由于SPS技術(shù)具有快速、低溫、gao效率等優(yōu)點(diǎn),近幾年國外許多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)都相繼配備了SPS燒結(jié)系統(tǒng),并利用SPS進(jìn)行新材料的研究和開發(fā)[3]。1998年瑞典購進(jìn)SPS燒結(jié)系統(tǒng),對(duì)碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料進(jìn)行了較多的研究工作[4]。
國內(nèi)近三年也開展了用SPS技術(shù)制備新材料的研究工作[1,3],引進(jìn)了數(shù)臺(tái)SPS燒結(jié)系統(tǒng),主要用來燒結(jié)納米材料和陶瓷材料[5~8]。SPS作為一種材料制備的全新技術(shù),已引起了國內(nèi)外的廣泛重視。
鐵電材料
用SPS燒結(jié)鐵電陶瓷PbTiO3時(shí),在900~1000℃下燒結(jié)1~3min,燒結(jié)后平均顆粒尺寸<1μm,相對(duì)密度超過98%。由于陶瓷中孔洞較少[31],因此在101~106HZ之間介電常數(shù)基本不隨頻率而變化。
用SPS制備鐵電材料Bi4Ti3O12陶瓷時(shí),在燒結(jié)體晶粒伸長和粗化的同時(shí),陶瓷迅速致密化。用SPS容易得到晶粒取向度好的試樣,可觀察到晶粒擇優(yōu)取向的Bi4Ti3O12陶瓷的電性能有強(qiáng)烈的各向異性[32]。
用SPS制備鐵電Li置換IIVI半導(dǎo)體ZnO陶瓷,使鐵電相變溫度Tc提高到470K,而以前冷壓燒結(jié)陶瓷只有330K[34]。