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sps技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用-文庫吧資料

2025-07-02 00:01本頁面
  

【正文】 能有強(qiáng)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(jié)的半導(dǎo)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(dǎo)體致冷材料,在幾分鐘內(nèi)就可制備出完整的半導(dǎo)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(dǎo)體材料不僅強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(dǎo)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(zhuǎn)換的高可靠性、無污染等特點(diǎn),最近熱電轉(zhuǎn)換器引起了人們極大的興趣,并研究了許多熱電轉(zhuǎn)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(dá)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(dá)到100mm17mm[23]。   在自蔓延燃燒合成(SHS)中,電場具有較大激活效應(yīng)和作用,特別是場激活效應(yīng)可以使以前不能合成的材料也能成功合成,擴(kuò)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(jìn)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(jié)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(shí)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(jié)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(fù)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(shù)的燒結(jié)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(shù)。電場的作用是加快擴(kuò)散過程[1,9,12]。除加熱和加壓這兩個促進(jìn)燒結(jié)的因素外,在SPS技術(shù)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(diǎn)的彌散分布能夠?qū)崿F(xiàn)均勻加熱,因而容易制備出均質(zhì)、致密、高質(zhì)量的燒結(jié)體。在SPS燒結(jié)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(jié)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(kuò)散作用[11]。SPS的基本結(jié)構(gòu)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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