As in wichtich ûnderdiel fan engineering materialen en funksjonele materialen, avansearre keramyske materialen hawwe brede tapassing perspektyf yn nije enerzjy, kommunikaasje elektroanika, semiconductor, aerospace en oare yndustriële fjilden. Om't keramyske poeder lykwols meast ionyske bân of kovalente bânferbining is, is it tradisjonele sinteringproses lykwols om ticht te meitsjenkeramyske materialenfereasket hegere sintering temperatuer en langere holding tiid, dy't ûnûntkomber liedt ta nôt coarsening en porosity residu, en dan beynfloedet de eigenskippen fankeramyske ynjeksje moulding. Om te ferminderjenmetalen sinteringtemperatuer, koarter sintering tiid, ferbetterje sintering tichtens en materiaal eigenskippen, ûndersikers hawwe ûntwikkele in ferskaat oan nije sintering technologyen.
Spark plasma sintering (SPS)
SPS-technology is in nij soarte fan rappe sinteringtechnology dy't breed oanbelanget en studearre is yn 'e akademyske wrâld. FIG. 1 lit syn wurkprinsipe sjen.
SPS technology pionierde de ynfiering fan in dc puls hjoeddeistige yn desintering proses. De indenter fungearret as in drager foar de stroom om troch te gean by it tapassen fan druk op it materiaal. Oars as tradisjonele sintertechniken, dy't typysk strieljende ferwaarming fan in ferwaarmingslichem brûke, brûkt SPS it thermyske effekt fan in grutte elektryske stroom dy't troch in skimmel giet of troch in stekproef om it materiaal te ferwaarmjen. Foar isolearjende samples wurdt grafyt mei goede elektryske konduktiviteit meastentiids brûkt as skimmelmateriaal, en de wjerstânwarmte fan 'e skimmel wurdt brûkt om it stekproef rap te meitsjen. Foar conductive samples kin in isolearjende skimmel brûkt wurde om in stroom direkt troch it stekproef te ferwaarmjen. De ferwaarming taryf kin berikke 1000 ℃ / min. As de sampletemperatuer de ynstelde wearde berikt, kin sintering nei in koarte tiid fan waarmtebehâld foltôge wurde.
SPS technology hat de foardielen fan lege sintering temperatuer, koarte holding tiid, flugge ferwaarming taryf, ferstelbere sintering druk, en multi-fjild coupling (elektrysk-meganysk-termyske).
Flash sintering (FS)
FS technology waard earst rapportearre yn 2010 troch Cologna et al fan 'e Universiteit fan Kolorado, basearre op' e stúdzje fan fjild-bystien metaal poeder sintering technology (FAST)
FS technology giet benammen om trije proses parameters, nammentlik furnace temperatuer (Tf), fjild yntinsiteit (E) en hjoeddeistige (J). Figure 3C toant de fariaasjetrend fan elke parameter yn it tradisjonele FS-proses. Yn dizze modus wurdt in fêst elektrysk fjild tapast op it materiaal en nimt de oventemperatuer op in konstante snelheid. As de oventemperatuer leech is, is de materiaalresistiviteit heech en de stroom dy't troch it materiaal streamt is lyts. Mei de tanimming fan 'e oventemperatuer nimt de sampleresistiviteit ôf en nimt de stroom stadichoan ta. Dit poadium wurdt de ynkubaasjefaze neamd en it systeem wurdt spanning kontrolearre. As de oventemperatuer opkomt nei de krityske temperatuer, sakket it materiaalresistiviteit ynienen, de aktuele rint skerp, en FS komt foar. Sûnt it fjild sterkte is noch altyd stabyl op dit stuit, sil it systeem macht (W = EJ) fluch berikke de macht limyt fan 'e macht oanbod, en it systeem sil feroarje fan spanning kontrôle nei hjoeddeistige kontrôle, dat hjit FS stage. Wannear't de resistivity fan it materiaal net opstean, stabilisearret de fjildsterkte wer, en sintering komt yn 'e stabile poadium, dat is de isolaasjefaze fan FS. Nei it isolaasjestadium einiget in folslein FS-proses.
Yn ferliking mei tradisjonele sintering, FS hat de folgjende foardielen: koarter sintering tiid en ferminderjen de oven temperatuer nedich foar sintering, inhibit nôt groei, kin berikke net-lykwicht sintering, ienfâldige apparatuer, lege kosten.
Post tiid: Jun-07-2022