直流型等離子燒結爐的由來
放電等離子燒結(SPARK PLASMA SINTERING, SPS)是一種粉末快速固結的新型技術。SPS利用強電流的脈沖電源來激發(fā)和促進材料的固結和反應燒結過程。相較于傳統(tǒng)技術,SPS在加工過程中,對各類導體、非導體以及復合材料的密度值均可調節(jié)至任意需求值。SPSzuidachengdu的縮短了實驗時間及能耗,同時又完美的保持了材料的微納結構。因此自誕生以來,迅速成為了科學研究、新材料研發(fā)、產業(yè)生產等多個領域的重要利器。TT公司提供的高性能放電等離子體燒結爐。
![]() | Thermal Technology's SPS system at the University of Arizona |
SPS原理及加工過程
傳統(tǒng)燒結技術,如熱壓法等,都是使用外熱法來對樣品進行加熱加工。而與傳統(tǒng)燒結技術不同的是,SPS技術則是通過對樣品通入電流來產生內熱。相較于外熱加工式的傳統(tǒng)方法需要較長的時間來實現峰值溫度,TT的SPS爐子則只需幾分鐘即可達到熱處理所需的高溫環(huán)境。因此TT的SPS爐子極大的提高了實驗效率,并大大減少了實驗能耗,同時完美的保持了材料高性能所需的微納結構。
SPS爐子的基本硬件結構圖 | SPS爐子的開關式脈沖電流工作原理圖 |
SPS的優(yōu)點
* 全密度覆蓋、孔徑可控 | * 超短實驗周期 |
* 快速成型且無需粘結劑 | * 粉末無縫粘結 |
* 微納結構完美保持 | * 抑制晶粒長大 |
* 低操作成本 | * 簡單易用 |
新型SPS技術-直流型等離子燒結(DCS)
SPS自誕生以來,很長一段時間內,各大設備廠商均采用脈沖型電流來對樣品產生內熱,但這種脈沖電源系統(tǒng),結構上非常復雜,工作穩(wěn)定性不足,同時制造成本非常高,這導致了SPS設備的成本及能耗在長時間里一直居高不下。因此低成本且更高性能的SPS成為了業(yè)內人士的普遍期望和需求。近年來直流型SPS加工技術(Direct Current Sintering)得到廣泛的研究和推廣,這種新型的SPS技術采用直流電源系統(tǒng),很好的的簡化了系統(tǒng)的復雜性,同時也大大降低了硬件成本。另外相較于脈沖電流,直流電源系統(tǒng)可以無間斷的在樣品內產生內熱,因此大大的壓縮了加工時間。正因為直流型等離子體燒結(DCS)擁有諸多*的優(yōu)點,DCS取代傳統(tǒng)SPS正成為行業(yè)趨勢。
一年前,TT公司在范圍內,*制造出直流型SPS系統(tǒng),并迅速得到了美國本土用戶的青睞和認可,目前已擁有近50套系統(tǒng)運行在美國各大高校及企業(yè)中。經過大量的實驗和生產實踐的驗證,TT的DCS系統(tǒng)在性能上可以加工出比傳統(tǒng)SPS更優(yōu)秀的材料,同時又擁有更短的實驗時間和實驗成本。因此低成本高性能DCS已成為行業(yè)的新寵。
直流型等離子體燒結系統(tǒng)(DCS)的優(yōu)點
* 采用直流電源,系統(tǒng)簡單,高穩(wěn)定性 |
* 更好的材料性能可調控性 |
* 更短的加工時間 |
* 更低的實驗成本 |
* 更低的設備成本 |