sps技術的發(fā)展和應用-文庫吧資料
2025-07-02 00:01本頁面
【正文】 能有強烈的各向異性[32]。由于陶瓷中孔洞較少[31],因此在101～106Ｈｚ之間介電常數(shù)基本不隨頻率而變化。表2是ＳＰＳ和其它方法生產(chǎn)ＢｉＴｅ材料的比較。 熱壓和冷壓燒結的半導體性能低于晶體生長法制備的性能?，F(xiàn)在采用ＳＰＳ生產(chǎn)半導體致冷材料,在幾分鐘內(nèi)就可制備出完整的半導體材料,而晶體生長法卻要十幾個小時。 (2)用于熱電致冷的傳統(tǒng)半導體材料不僅強度和耐久性差,而且主要采用單向生長法制備,生產(chǎn)周期長、成本高。實驗表明,采用ＳＰＳ制備的成分梯度的βＦｅＳｉｘ(Ｓｉ含量可變),比βＦｅＳｉ2的熱電性能大為提高[25]。βＦｅＳｉ2沒有毒性,在空氣中有很好的抗氧化性,并且有較高的電導率和熱電功率。 (1)熱電材料的成分梯度化是目前提高熱電效率的有效途徑之一。 52 熱電材料 由于熱電轉換的高可靠性、無污染等特點,最近熱電轉換器引起了人們極大的興趣,并研究了許多熱電轉換材料。用ＳＰＳ制備的ＷＣ/Ｍｏ梯度材料的維氏硬度(ＨＶ)和斷裂韌度分別達到了24ＧＰａ和6ＭＰａ 利用ＳＰＳ可制備大尺寸的ＦＧＭ,目前ＳＰＳ制備的尺寸較大的ＦＧＭ體系是ＺｒＯ2(3Ｙ)/不銹鋼圓盤,尺寸已達到100ｍｍ17ｍｍ[23]。 在自蔓延燃燒合成(ＳＨＳ)中,電場具有較大激活效應和作用,特別是場激活效應可以使以前不能合成的材料也能成功合成,擴大了成分范圍,并能控制相的成分,不過得到的是多孔材料,還需要進一步加工提高致密度。Ａｌ/植物纖維。Ｎｉ/ＺｒＯ2。利用ＳＰＳ在石墨模具中產(chǎn)生的梯度溫度場,只需要幾分鐘就可燒結好成分配比不同的梯度材料。利用ＣＶＤ、ＰＶＤ等方法制備梯度材料,成本很高,也很難實現(xiàn)工業(yè)化。對ＳＰＳ制備非晶合金、形狀記憶合金[21]、金剛石等也作了嘗試,取得了較好的結果?！ ? 近幾年,國內(nèi)外用ＳＰＳ制備新材料的研究主要集中在:陶瓷、金屬陶瓷、金屬間化合物,復合材料納米材料和功能材料等方面。ＳＰＳ可加工的材料種類如表1所示。與ＨＰ相比,ＳＰＳ技術的燒結溫度可降低100～200℃[13]。與ＨＰ和ＨＩＰ相比,ＳＰＳ裝置操作簡單、不需要專門的熟練技術。電場的作用是加快擴散過程[1,9,12]。除加熱和加壓這兩個促進燒結的因素外,在ＳＰＳ技術中,顆粒間的有效放電可產(chǎn)生局部高溫,可以使表面局部熔化、表面物質(zhì)剝落。這種放電直接加熱法,熱效率極高,放電點的彌散分布能夠實現(xiàn)均勻加熱,因而容易制備出均質(zhì)、致密、高質(zhì)量的燒結體。在ＳＰＳ燒結過程中,電極通入直流脈沖電流時瞬間產(chǎn)生的放電等離子體,使燒結體內(nèi)部各個顆粒均勻地自身產(chǎn)生焦耳熱并使顆粒表面活化。通斷式直流脈沖電流的主要作用是產(chǎn)生放電等離子體、放電沖擊壓力、焦耳熱和電場擴散作用[11]。ＳＰＳ的基本結構如圖1所示。氣氛控制系統(tǒng)(真空、氬氣)。水冷沖頭電極。ＳＰＳ利用的是直流放電等離子體。
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