放电等离子烧结金属多孔材料研究现状

金属多孔材料是一种新兴功能材料,具有良好的渗透性、规则的孔道结构、独特的力学、吸附及光电性能等诸多优点。利用放电等离子烧结技术(spark plasma sintering,SPS)制备金属多孔材料具有升温速度快,高效干洁等优点。本文简述了放电等离子烧结技术在材料制备中的应用,讨论了放电等离子烧结参数对金属多孔材料的影响,并对放电等离子烧结制备金属多孔材料的应用现状及前景做出了展望。     

放电等离子烧结技术

综述了放电等离子烧结(SPS)技术在国内外的发展概况,深入探讨了SPS的烧结机理.介绍了SPS技术在制备纳米材料、梯度功能材料和高致密度、细晶粒陶瓷等方面的研究和应用.展望了SPS技术的发展前景.     

放电等离子烧结B4C研究进展

B₄C是一种重要的工业材料,被广泛应用于零件加工、航空航天、装甲防护和核工业领域。放电等离子烧结是一种通过多场耦合作用来实现材料低温快速烧结的技术。本文综述了近几年来放电等离子烧结制备B₄C陶瓷的研究现状,阐述了放电等离子烧结的基本原理和特点,着重分析了不同原料粉末和不同烧结工艺参数对B₄C结构和性能的影响,最后对放电等离子烧结B₄C陶瓷的发展做出了展望。     

放电等离子烧结制备铁基大块非晶材料

以惰性气体雾化的非晶铁基粉末为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备大块非晶材料.探索了SPS烧结温度对烧结体的物相、相对密度、微观结构和性能的影响.试验表明,采用优化的SPS烧结工艺,用粉末冶金的方法,可以获得致密的大块非晶材料,部分性能与铸态相当.     

放电等离子烧结制备亚微米LaB6块体材料

采用氢直流电弧等离子体法,以稀土镧块为原料,制备出了平均粒度为20 nm的La纳米粉末.以L丑纳米粉和B纳米粉为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备出了LaB6亚微米晶块体材料.通过系统研究各烧结参数对材料结构和性能的影响,得到了最佳的烧结工艺.获得了相对密度高达99.3%的致密烧结体,其维氏硬度达到14.1 GPa.采用XRD,SEM和TEM对材料的相组成和微观组织进行了测试分析.结果表明.SPS烧结LaB6块体的晶粒细小,平均晶粒尺寸为150nm,整体结构均匀致密.实验表明,SPS技术可以实现LaB6细晶块体材料的快速烧结.     

放电等离子体烧结工艺对La_(0.7)Fe_3CoSb_(10)材料相对密度的影响

用熔炼-退火-放电等离子体烧结法(SPS)制备了晶粒尺寸均匀的La0.7Fe3CoSb10材料.采用扫描电镜,研究了SPS工艺,包括粉末粒度、烧结温度及烧结时间对该材料相对密度的影响.结果表明:烧结试样的相对密度随烧结时间的延长和温度的升高而增高;通过控制退火温度可有效地控制材料最终的晶粒尺寸.     

日本放电等离子体烧结的现状

放电等离子烧结是通过粉末颗粒之间的等离子体放电,并对粉末加热加压进行烧结,制取高性能材料的一种新的粉末冶金技术.具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等鲜明特点.本文简介了日本近年来放电等离子烧结的现状,包括设备、模具、制备的材料.希望能对该领域的同行有参考意义.     

放电等离子烧结技术的发展和应用

放电等离子烧结（SPS）是一种快速，低温，节能，环保的材料制备新技术，本文综述了SPS在国内外的发展和应用，介绍了SPS的原理，特点及在新材料制备加工中的应用。     

SPS法制备Al2O3/Cu复合材料研究

将纳米级A12O3以体积分数为1％的配比与微米级Cu粉混合均匀后,采用放电等离子烧结(SPS)法,分别在750、800和850℃进行烧结制备复合材料;将同样的混合粉末采用冷压烧结制备复合材料作为对比.分别测试材料的密度、硬度、导电率,并进行SEM扫描电镜分析.结果表明:在所选择试验参数下,烧结温度为800℃ SPS烧结试样具有最高的相对密度,达到99.17％,硬度与导电率也最高;与冷压烧结制备的材料相比,SPS法制备的试样硬度和导电率更高;SPS烧结试样晶粒均匀细小,并出现了孪晶.     

SPS技术在粉末冶金材料中的应用现状

放电等离子烧结(SPS)技术作为一种新型粉末固化成形技术,因其升温速度快、烧结时间短、烧结材料的致密度高等优点而引起了广泛关注。重点概述了放电等离子烧结技术的应用领域,分析其发展过程中面临的问题,展望了其未来发展趋势。     

电火花烧结的发展趋势

电火花烧结技术是一种新型的快速烧结技术。具有升温速度快、烧结时间短、效率高等特点。它是通过瞬间高能脉冲电流使粉末颗粒之间产生等离子放电,烧结制成高性能材料或制件。该文综述了电火花烧结的设备、工艺特点和技术原理;分析了电火花烧结的工艺参数对所制得材料的结构和性能的影响;简要介绍了电火花烧结技术在新材料制备及合成中的应用;展望了电火花烧结技术的发展前景。     

U-FAST在先进材料研发中的应用

本文介绍了升级版的电场辅助烧结技术U-FAST(SPS)技术,该技术采用了现代电源技术,具有更快的加热速度,可以广泛的应用于先进材料的研发。如应用在烧结碳化物(WC-Co)、热电材料(PbTe)、Zr-Cu-Al-Nb(块状金属玻璃)、复合材料、透明陶瓷材料、生物材料、金刚石增加复合材料(EDC)等,并介绍了应用U-FAST工艺生产的特点。在较低温度和较短时间下开始烧结过程且不会产生任何不利的晶粒生长,使U-FAST技术成为生产纳米晶和亚微米材料的理想工艺,将电场辅助烧烧结技术提升到新高度。     

Spark plasma sintering as advanced PM sintering method

Abstract

A short overview of works on spark plasma sintering (SPS) is given in the present paper. SPS is a newly developed rapid sintering technique with a great potential for achieving fast densification results with minimal grain growth in a short sintering time. It is proven by obtained experimental data that enhanced sinterability of powders subjected to SPS mainly associated with particle surface activation and increased diffusion rates on the contact zones caused by applied pulse current. Application of rapid heating results in bypassing of low temperature regions where surface transport controlled sintering is dominant. This preserves the powder surface area to temperature levels where bulk transport is significant. However, the nature of activation effects, especially in its regards to acceleration of diffusion processes, is not clearly established. A lot of research work reports about the occurrence of plasma during the application of pulse current. However, the appearance of thermal plasma during SPS is a controversial issue and plasma-particle interaction is a complex phenomenon. Presently the industrial application of SPS processing is considered mainly in the areas where it is difficult or extremely difficult to obtain high performance materials and where normally HP or hipping processes are applied. Apparently significantly more work is required in this field for better understanding of the entire process and for making a stable ground for more extended industrial application of SPS.     

放电等离子烧结快速制备高钪含量铝钪合金

采用放电等离子烧结技术制备高钪含量Al-Sc合金,利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪等设备对球磨前后Al-Sc合金粉末的形貌、相组成以及不同温度快速烧结样品的显微组织结构进行观察和分析,研究烧结温度对Al-Sc合金显微组织的影响。结果表明:球磨后粉末的形状较规则,其颗粒尺寸为25~45mm,并初步实现了机械合金化,除Al、Sc相以外,有少量Al3Sc和AlSc2相生成。放电等离子烧结可实现高钪含量铝钪合金的快速致密化,成功制备出钪含量30%(质量分数)的铝钪合金,通过调整烧结工艺参数,烧结样品的相对密度可达92.19%;当烧结温度高于500℃时,所得样品致密,无孔洞,且无明显晶界;随着烧结温度的提高,Sc相与第二相融合,形成Al3Sc、AlSc2等第二相,存在于合金中,且Al3Sc相呈现逐渐增强的趋势。     

二硅化钼的制备与应用的新进展

二硅化钼是一种重要的高温发热材料和结构材料。本文首先介绍了用火花等离子烧结制备MoSi2及其复合材料的新工艺以及自蔓延高温合成技术(SHS)和机械合金化(MA)的新发展,然后分别就二硅化钼在高温结构材料、发热元件以及高温涂层等领域的应用作以总结和评述,并在此基础上提出了MoSi2材料未来的研究发展方向。     

热力耦合作用下脉冲电流烧结初期驱动力研究

采用L–S型广义热弹性理论,建立了氧化铝粉末非等径三颗粒模型,探究脉冲电流烧结过程的热力耦合传播规律和烧结驱动力。结果表明,三颗粒系统中小颗粒的温度明显高于大颗粒,在颈部形成高温度梯度,由温度梯度形成的热扩散通量与空位扩散通量共同为脉冲电流烧结初期颈部物质迁移提供驱动力;随着烧结过程的进行,热扩散对烧结驱动力的影响越大;三颗粒系统的计算值小于两颗粒系统,这是由于两颗粒系统产生的热耗散较小。     

The Development and Application of Spark Plasma Sintering Technique in Advanced Metal Structure Materials: A Review

Powder Metallurgy and Metal Ceramics - Spark plasma sintering (SPS) is a type of pulsed electric current-assisted sintering technique. This method allows for rapid consolidation of powder materials...     

SPS烧结制备WC-6Co-1.5Al硬质合金的研究

针对WC-6Co-1.5Al球磨粉末,研究SPS烧结工艺对烧结合金密度、组织、力学性能及断口形貌的影响规律.研究结果表明：在脉冲电流基值为360A、峰值为3 000A、频率为50Hz、占空比为50%,恒流电流为1 500A,总烧结时长为6min,烧结压力为30MPa的工艺参数下,利用脉冲电流烧结1min后,继之以恒流电流烧结5min,可获得密度、硬度和弯曲强度分别达14.2g/cm3、94HRA和1 660MPa的超细晶WC-6Co-1.5Al硬质合金块体材料;进一步延长或缩短脉冲电流烧结时间,烧结体的密度、硬度和弯曲强度反而下降.