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SPS的烧结原理

SPS的烧结原理

3.1等离子体和等离子加工技术[9，10]

SPS是利用放电等离子体进行烧结的。等离子体是物质在高温或特定激励下的一种物质状态，是除固态、液态和气态以外，物质的第四种状态。等离子体是电离气体，由大量正负带电粒子和中性粒子组成，并表现出集体行为的一种准中性气体。

等离子体是解离的高温导电气体，可提供反应活性高的状态。

粉末冶金制品

SPS烧结时脉冲电流通过粉末颗粒如图2所示。硬质合金产品的性能与wc相的晶粒有很大关系，要得到较细晶粒度的硬质合金，惟有采用较细粒度的wc原料才有可能。在SPS烧结过程中，电极通入直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体，使烧结体内部各个颗粒均匀的自身产生焦耳热并使颗粒表面活化。与自身加热反应合成法（SHS）和微波烧结法类似，SPS是有效利用粉末内部的自身发热作用而进行烧结的。SPS烧结过程可以看作是颗粒放电、导电加热和加压综合作用的结果。

粉末冶金制品非晶合金的制备

在非晶合金的制备中，要选择合金成分以保证合金具有极低的非晶形成临界冷却速度，从而获得极高的非晶形成能力。利用SPS在石磨模具中产生的梯度温度场，只需要几分钟就可以烧结好成分配比不同的梯度材料。在制备工艺方面主要有金属浇铸法和水淬法，其关键是快速冷却和控制非均匀形核。由于制备非晶合金粉末的技术相对成熟，因此多年来，采用非晶粉末在低于其晶化温度下进行温挤压、温轧、冲击固化和等静压烧结等方法来制备大块非晶合金，

?粉末冶金技术的优势

粉末冶金技术的优势

1、绝大多数难熔金属和化合物，假合金，多孔材料只能用粉末冶金法制造。

2、由于粉末冶金方法可以压制成终尺寸的紧凑型，并且不需要或不需要后续的机械加工，可以大大节省金属，降低产品成本。粉末冶金制造的产品，金属损失仅为1-5％，而在生产中使用的普通铸造方法，金属损失可能会达到80％以上。

3、由于粉末冶金技术在生产过程中材料不熔化，不混合由坩埚和脱氧剂引起的杂质，一般在真空和还原气氛中烧结，不怕氧化，也不会发生任何物质污染，因此可以制备高纯度材料。

4、粉末冶金法可以保证材料组成比的精度和均匀性。

5、粉末冶金适用于生产相同形状和数量的产品，特别是齿轮等产品的高加工成本，粉末冶金工艺可大大降低生产成本。