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;粉末冶金汽车零件近年来已成为为中国粉末冶金行业大的市场,约50%的汽车零部件为粉末冶金零部件。真空腔体;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]。
SPS在材料制备中的应用
目前在国外,尤其是日本开展了较多用SPS制备新材料的研究,部分产品已投入生产。SPS可加工的材料种类如表1所示。除了制备材料外,SPS还可进行材料连接,如连接MoSi2与石磨[14],ZrO2/Cermet/Ni等[15]。
近几年,国内外用SPS制备新材料的研究主要集中在:陶瓷、金属陶瓷、金属间化合物,复合材料和功能材料等方面。其中研究多的是功能材料,他包括热电材料[16] 、磁性材料[17] 、功能梯度材料[18] 、复合功能材料[19]和纳米功能材料[20]等。SPS在材料制备中的应用目前在国外,尤其是日本开展了较多用SPS制备新材料的研究,部分产品已投入生产。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。
在SPS烧结时,虽然所加压力较小,但是除了压力的作用会导致活化能力Q降低外,由于存在放电的作用,也会使晶粒得到活化而使Q值进一步减小,从而会促进晶粒长大,因此从这方面来说,用SPS烧结制备纳米材料有一定的困难。
但是实际上已有成功制备平均粒度为65nm的TiN密实体的实例。在文献[38]中,非晶粉末用SPS烧结制备出20~30nm的Fe90Zr7B3纳米磁性材料。呈液态使金属与合金或者金属化合物转变成粉末方法包括:(1)从液态金属与合金制取与合金粉末的有雾化法(2)从金属盐溶液置换和还原制取金属合金以及包覆粉末的有置换法、溶液氢还原法。另外,还已发现晶粒随SPS烧结温度变化比较缓慢[7],因此SPS制备纳米材料的机理和对晶粒长大的影响还需要做进一步的研究。
是中国机械通用零部件行业中增长快的行业之一,每年全国粉末冶金行业的产值以35%的速度递增。
全球制造业正加速向中国转移,汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展,为粉末冶金行业带来了不可多得的发展机遇和巨大的市场空间。另外,粉末冶金产业被中国列入优先发展和鼓励外商投资项目,发展前景广阔。呈固态的情况使金属与合金或者金属化合物转变成粉末的方法包括:(1)从固态金属与合金制取金属与合金粉末的有机械粉碎法和电化腐蚀法:。
以上信息由专业从事粉末冶金铁粉的山东金聚粉末冶金于2024/6/27 6:59:05发布
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