国内外SPS的发展与应用状况
1988年日本研制出第yi台工业型SPS装置,并在新材料研究领域内推广使用。1990年以后,日本推出了可用于工业生产的SPS第三代产品,具有10~100t 的烧结压力和脉冲电流5000~8000A。近又研制出压力达500t,脉冲电流为25000A的大型SPS装置。由于SPS技术具有快速、低温、gao效率等优点,近几年国外许多大学和科研机构都相继配备了SPS烧结系统,并利用SPS进行新材料的研究和开发[3]。从产销规模来看,根据中国机协粉末冶金***协会对53家企业统计数据显示,2010年中国粉末冶金零件行业实现产量为16。1998年瑞典购进SPS烧结系统,对碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料进行了较多的研究工作[4]。
国内近三年也开展了用SPS技术制备新材料的研究工作[1,3],引进了数台SPS烧结系统,主要用来烧结纳米材料和陶瓷材料[5~8]。SPS作为一种材料制备的全新技术,已引起了国内外的广泛重视。
SPS装置和烧结基本原理
SPS装置和烧结基本原理
SPS装置主要包括以下几个部分:轴向压力装置;水冷冲头电极;真空腔体;用SPS制备的865Fe6Si4Al35Ni和MgFe2O4的复合材料(850℃,130MPa),具有高的饱和磁化强度Bs=12T和高的电阻率ρ=1×10Ω·m[37]。气氛控制系统(真空、ya气);直流脉冲及冷却水、位移测量、温度测量、和安全等控制单元。SPS与热压(HP)有相似之处,但加热方式完全不同,它是一种利用通-断直流脉冲电流直接通电烧结的加压烧结法。通-断式直流脉冲电流的主要作用是产生放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散作用[11]。
粉末冶金的应用领域
粉末冶金相关企业主要是适用于汽车行业、装备制造业、金属行业、航空航天、军事工业、仪器仪表、五金工具、电子家电等领域的零配件生产和研究,相关原料、辅料生产,各类粉末制备设备、烧结设备制造。产品包括轴承、齿轮、硬质合金刀具、模具、摩擦制品等等。对SPS制备非晶合金、形状记忆合金[21]、金刚石等也作了尝试,取得了较好的结果。
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