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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。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。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]。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。

加工粉末冶金

对于实际生产来说，需要发展适合SPS技术的粉末材料，也需要研制比目前使用的模具材料（石墨）强度更高、重复使用率更好的新型模具材料，以提高模具的承载能力和降低模具的费用。

在工艺方面，需要建立模具温度和工件实际温度的温差关系，以便更好的控制产品质量。在SPS产品的性能测试方面，需要建立与之相适应的标准以及方法。

?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。

粉末冶金技术应用

1、CNC油压成形技术

CNC油压成形技术经过多年的开发已经进入量产阶段，虽然其购入成本较高但仍有多项优点，值得注意与重视。台湾保来得已有四台机器加入生产行列，如图示。亚洲其他***的粉末冶金厂，如中国大陆、韩国、日本也都进行相同的设备的***。

2、快速冷却(Rapid Cooling)

快速冷却炉其主要原理是在一般烧结炉的后段加上冷却段之结构，产品在经过烧结本体后，以附加的快速冷却设备，利用高压马达输出强烈的冷风，加速冷却的原理，使粉末冶金产品获得理想的金属***与硬度，而不需再度热处理。此工程技术可提率节省成本。

具体的优点可归纳如下：(1)具高强度及硬度；(2)节省热处理制程；(3)外观清洁度佳 (4) 尺寸控制安定。此项技术在欧洲的德国应用早。

3、微波烧结(Microw***e sintering)

微波烧结在学术界及研究单位已经研究多年，美国 Spheric Technologies, Inc., 首先建造了可以用于小量生产的高温微波烧结炉，此设备适用于金属及陶瓷产品的雏型产品开发，但是受限于设备的开发及成本，该项技术还没有真正实现大规模应用。对于多元系的液相烧结，烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低，而高于易熔成分的熔点。