實(shí)驗(yàn)室的實(shí)習(xí)報(bào)告(編輯修改稿)
2024-09-16 01:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 應(yīng)用。 1979年我國(guó)鋼鐵研究總院自主研發(fā)制造了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)電火花燒結(jié)機(jī) ,用以批量生產(chǎn)金屬陶瓷模具 ,產(chǎn)生了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。 1988 年日本研制出第一臺(tái)工業(yè)型 SPS 裝置 ,并推廣應(yīng)用于新材料研究領(lǐng)域。日本已推出了系列的 SPS設(shè)備 ,如燒結(jié)壓力為 l0～ l00t和脈沖電流為 5000～ 8000A的研究開(kāi)發(fā)型 SPS設(shè)備 。最大壓力達(dá) 500t,脈沖電流為 25000A 的大型 SPS 生產(chǎn)設(shè)備 。集自動(dòng)裝料、預(yù)熱成形、最終燒結(jié)為一體的隧道型 SPS 連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備。 瑞典學(xué)者自 1998 年 ,已對(duì)碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料進(jìn)行了較多的研究工作 ,他們的研究成果發(fā)表在 “Nature” 雜志上。采用 SPS 技術(shù)在數(shù)分鐘內(nèi)制備出了陶瓷材料 ,被認(rèn)為是陶瓷工藝發(fā)展的一次重大變革。我國(guó)從 2024 年起 ,武漢理工大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、中科院上海硅酸鹽所等單位也相繼引進(jìn)了日本制造的 SPS 設(shè)備 ,主要用于納米材料和陶瓷材料的制備。 2 實(shí)習(xí)內(nèi)容 放電等離子燒結(jié)的定義： 放電等離子燒結(jié) (SPARK PLASMA SINTERING， SPS)是一種粉末快速固結(jié)的新型技術(shù)。 SPS 利用強(qiáng)電流的脈沖電源來(lái)激發(fā)和促進(jìn)材料的固結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)過(guò)程。相較于傳統(tǒng)技術(shù)， SPS 在加工過(guò)程中，對(duì)各類導(dǎo)體、非導(dǎo)體以及復(fù)合材料的密度值均可調(diào)節(jié)至任意需求值。 SPS 最大程度的縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間及能耗，同時(shí)又完美的保持了材料的微納結(jié)構(gòu)。因此自誕生以來(lái)，迅速成為了科學(xué)研究、新材料研發(fā)、產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域的重要利器。 放電等離子燒結(jié)原理及加工過(guò)程： 傳統(tǒng)燒結(jié)技術(shù)，如熱壓法等 ，都是使用外熱法來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行加熱加工。而與傳統(tǒng)燒結(jié)技術(shù)不同的是， SPS 技術(shù)則是通過(guò)對(duì)樣品通入電流來(lái)產(chǎn)生內(nèi)熱。相較于外熱加工式的傳統(tǒng)方法需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)峰值溫度， SPS燒結(jié)爐則只需幾分鐘即可達(dá)到熱處理所需的高溫環(huán)境。因此 SPS燒結(jié)爐極大的提高了實(shí)驗(yàn)效率，并大大減少了實(shí)驗(yàn)?zāi)芎?，同時(shí)完美的保持了材料高性能所需的微納結(jié)構(gòu)。 sps 高溫?zé)Y(jié)的優(yōu)點(diǎn)： * 全密度覆蓋、孔徑可控 * 快速成型且無(wú)需粘結(jié)劑 * 微納結(jié)構(gòu)完美保持 * 低操作成本 現(xiàn)在國(guó)產(chǎn) sps 放電等離子燒結(jié)的特點(diǎn) 采用開(kāi)關(guān)脈沖電流通電加熱加壓的方式，使材料自身放電進(jìn)行加熱燒結(jié)，電脈沖作用于粉末粒子層面，可顯著提高對(duì)材料的燒結(jié)活動(dòng)，具有升溫快、燒結(jié)時(shí)間短、密度高、降低晶粒長(zhǎng)大、高效節(jié)能、燒結(jié)體品味高，設(shè)備采用現(xiàn)代電源制作技術(shù)、占地面積小。 應(yīng)用廣泛： 金屬、陶瓷、納米材料、非晶材
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