日韩av老熟女-久久播亚洲视频-国产精品久久久系列-日韩激情96久久-欧美亚洲熟女另类-久久人妻诱惑我-久久高清黄又色视频-日韩av中文字幕网站-日韩人妻精品中文字幕,日韩成人在线不卡av,国产精品一香蕉av,婷婷久久综合久久久

Document

當(dāng)前位置：文庫(kù)百科 ? 文章詳情

SPS放電等離子燒結(jié)試驗(yàn)的機(jī)理簡(jiǎn)介

來(lái)源：時(shí)間：2023-12-12 10:24:11 瀏覽：6914次

放電等離子體燒結(jié)（SPS）是一種快速燒結(jié)方法,在低的大氣壓下利用軸向力和脈沖電流對(duì)粉末進(jìn)行高速加熱固化的燒結(jié)技術(shù)。這種加熱方式能夠施加非常高的加熱溫度，能夠大幅提升致密度（見(jiàn)下圖），將納米粉末的固有性質(zhì)保持在其完全致密的產(chǎn)品中。

SPS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。該系統(tǒng)主要包含垂直加壓系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng)，脈沖電流發(fā)生器和控制器等。粉末材料堆疊在燒結(jié)模具腔室中，在軸向壓力和脈沖電流的共同作用下，溫度迅速升高到高于環(huán)境溫度1000~2500℃，從而在幾分鐘內(nèi)就能生產(chǎn)出高質(zhì)量的燒結(jié)體。

SPS工藝基于電火花放電現(xiàn)象，高能低壓的脈沖電流在局部顆粒之間瞬間產(chǎn)生高溫，發(fā)生火花等離子體放電，從而產(chǎn)生最佳的熱和電離擴(kuò)散。SPS燒結(jié)溫度范圍從低溫至超過(guò)2000℃，比常規(guī)燒結(jié)低200至500℃。對(duì)于SPS的燒結(jié)機(jī)理目前主要包括以下的過(guò)程：

1、等離子生成

最初由Inoue和SPS工藝發(fā)明者等人研究認(rèn)為，脈沖電流在顆粒觸點(diǎn)之間產(chǎn)生高溫火花甚至等離子體，這也是該工藝被命名的原因。而Inoue等在之后的研究中認(rèn)為由于火花放電引起的粒子接觸電離產(chǎn)生了“脈沖壓力”，促進(jìn)了原子在接觸處的擴(kuò)散。Groza等研究提出脈沖電流在顆粒表面上具有清潔效果，而顆粒之間沒(méi)有形成氧化。

是否產(chǎn)生等離子體尚未通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接證實(shí)。因此，沒(méi)有確鑿的證據(jù)證明等離子體在SPS過(guò)程中的生成。等離子體放電的發(fā)生仍然存在爭(zhēng)議，但目前普遍認(rèn)為放電現(xiàn)象會(huì)在微觀水平上發(fā)生。

2、電塑效應(yīng)

目前的研究認(rèn)為脈沖電流通過(guò)金屬材料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的定向漂移的自由電子。漂移電子群頻繁地定向撞擊位錯(cuò)，會(huì)對(duì)位錯(cuò)段產(chǎn)生一個(gè)類似于外加應(yīng)力的電子風(fēng)力，促進(jìn)位錯(cuò)在其滑移面上的移動(dòng)。同時(shí)，施加脈沖電流時(shí)電能、熱能和應(yīng)力是被瞬時(shí)輸入到材料中，原子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)在脈沖電流瞬時(shí)沖擊力作用下獲得足夠的動(dòng)能離開(kāi)平衡位置，原子的擴(kuò)散能力加強(qiáng)，位錯(cuò)更容易滑移、攀移，從而提高了金屬的塑性。

3、焦耳加熱

由于電流通過(guò)顆粒而引起的焦耳加熱有助于在機(jī)械壓力下焊接顆粒。導(dǎo)電顆粒表面上產(chǎn)生的強(qiáng)烈焦耳加熱效應(yīng)通常會(huì)達(dá)到沸點(diǎn)，從而導(dǎo)致粉末表面的局部蒸發(fā)或清潔。

4、脈沖電流

在燒結(jié)的過(guò)程中脈沖電流會(huì)產(chǎn)生：火花等離子體、火花沖擊壓力、焦耳加熱和電場(chǎng)擴(kuò)散效應(yīng)。

相比于傳統(tǒng)的電燒結(jié)工藝，SPS工藝中粉末顆粒表面更容易凈化和活化，微觀水平下表現(xiàn)為原子，位錯(cuò)，空位等更容易發(fā)生運(yùn)動(dòng)，宏觀表現(xiàn)為材料更容易發(fā)生形變。在短時(shí)間內(nèi)，較低溫度下更容易獲得高質(zhì)量的燒結(jié)體。下圖說(shuō)明了脈沖電流如何流過(guò)SPS燒結(jié)模具內(nèi)的粉末顆粒。

SPS工藝是一種電燒結(jié)技術(shù)，它將來(lái)自于脈沖發(fā)生器的脈沖電流施加到顆粒粉末上（見(jiàn)下圖），除了促進(jìn)上述燒結(jié)的因素外，發(fā)生在粉末顆粒之間的有效放電，也促進(jìn)了燒結(jié)。

由火花等離子體和火花沖擊壓力產(chǎn)生的高溫濺射現(xiàn)象消除了存在于粉末顆粒表面上的吸附氣體和雜質(zhì)。

5、機(jī)械壓力

當(dāng)火花放電出現(xiàn)在間隙中或材料顆粒之間的接觸點(diǎn)處時(shí)，瞬間產(chǎn)生幾十到幾萬(wàn)攝氏度的局部高溫狀態(tài)（放電柱）。這導(dǎo)致SPS過(guò)程中粉末顆粒表面上的蒸發(fā)和熔化，并且在顆粒之間的接觸區(qū)域周圍形成“頸部”。下圖顯示了火花等離子體形成頸部的基本機(jī)制。

圖a顯示了由于等離子體中的火花引起頸部形成的初始階段行為。熱量立即從火花放電柱的中心傳遞到球體表面并擴(kuò)散，使得晶間結(jié)合部分快速冷卻。如圖b所示，其顯示了幾個(gè)頸部，脈沖在顆粒之間一個(gè)接一個(gè)地引起火花放電。即使單個(gè)顆粒，隨著重復(fù)放電，在相鄰顆粒之間形成頸部的位置的數(shù)量也增加。圖c顯示了SPS燒結(jié)晶界的狀態(tài)，該燒結(jié)晶界在燒結(jié)進(jìn)一步發(fā)展后發(fā)生塑性變形。

上一篇：放電等離子體燒結(jié)：高技術(shù)陶瓷制備的福音

下一篇：?測(cè)試狗設(shè)立新窗口，解決你的科研難題

相關(guān)文章

電化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之電化學(xué)工作站篇（二）三電極和兩電極體系的搭建和測(cè)試

2021-01-20

這年頭還有這么高發(fā)文量的國(guó)產(chǎn)一區(qū)？簡(jiǎn)直材料學(xué)人的夢(mèng)中情刊！

2022-12-14

循環(huán)伏安法的基本原理與實(shí)驗(yàn)操作

2021-01-22

電化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之電化學(xué)工作站篇（一）電化學(xué)工作站的基本功能和使用

2021-01-20

紫外可見(jiàn)漫反射光譜的基本原理與應(yīng)用

2021-01-22

電子順磁共振波譜儀(下)：波譜信息解讀

2021-01-21

項(xiàng)目推薦/Project

放電等離子燒結(jié)（SPS）

熱門文章/popular

基礎(chǔ)理論丨一文了解XPS（概念、定性定量分析、分析方法、譜線結(jié)構(gòu)）

手把手教你用ChemDraw 畫(huà)化學(xué)結(jié)構(gòu)式：基礎(chǔ)篇

晶體結(jié)構(gòu)可視化軟件 VESTA使用教程（下篇）

【科研干貨】電化學(xué)表征：循環(huán)伏安法詳解（上）

電化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之電化學(xué)工作站篇（二）三電極和兩電極體系的搭建和測(cè)試

【科研干貨】電化學(xué)表征：循環(huán)伏安法詳解（下）

微信掃碼分享文章

感谢您访问我们的网站，您可能还对以下资源感兴趣：

日韩av老熟女-久久播亚洲视频-国产精品久久久系列-日韩激情96久久-欧美亚洲熟女另类-久久人妻诱惑我-久久高清黄又色视频-日韩av中文字幕网站-日韩人妻精品中文字幕,日韩成人在线不卡av,国产精品一香蕉av,婷婷久久综合久久久 WmOrt

日韩av老熟女-久久播亚洲视频-国产精品久久久系列-日韩激情96久久-欧美亚洲熟女另类-久久人妻诱惑我-久久高清黄又色视频-日韩av中文字幕网站-日韩人妻精品中文字幕日韩av老熟女-久久播亚洲视频-国产精品久久久系列-日韩激情96久久-欧美亚洲熟女另类-久久人妻诱惑我-久久高清黄又色视频-日韩av中文字幕网站-日韩人妻精品中文字幕日韩av老熟女-久久播亚洲视频-国产精品久久久系列-日韩激情96久久-欧美亚洲熟女另类-久久人妻诱惑我-久久高清黄又色视频-日韩av中文字幕网站-日韩人妻精品中文字幕

舉報(bào)有獎(jiǎng)

TEL: 191-3608-6524

如：在網(wǎng)絡(luò)上惡意使用“測(cè)試狗”等相關(guān)關(guān)鍵詞誤導(dǎo)用戶點(diǎn)擊、惡意盜用測(cè)試狗商標(biāo)、冒稱官方工作人員等情形，請(qǐng)您向我們舉報(bào)，經(jīng)查實(shí)后，我們將給予您獎(jiǎng)勵(lì)。

舉報(bào)內(nèi)容：

200

上傳附件：