Kaip svarbi inžinerinių medžiagų ir funkcinių medžiagų dalis, pažangios keraminės medžiagos turi plačias taikymo perspektyvas naujose energetikos, ryšių elektronikos, puslaidininkių, aviacijos ir kitose pramonės srityse. Tačiau, kadangi keramikos milteliai dažniausiai yra joninės arba kovalentinės jungties junginys, tradicinis sukepinimo procesas ruošiamas tankiai.keraminės medžiagosreikalauja aukštesnės sukepinimo temperatūros ir ilgesnio laikymo laiko, o tai neišvengiamai veda prie grūdelių rupėjimo ir poringumo likučių, o vėliau turi įtakoskeraminis įpurškimas. Siekiant sumažintimetalo sukepinimastemperatūrą, sutrumpinti sukepinimo laiką, pagerinti sukepinimo tankį ir medžiagų savybes, mokslininkai sukūrė įvairių naujų sukepinimo technologijų.
Kibirkštinis plazminis sukepinimas (SPS)
SPS technologija yra naujo tipo greitojo sukepinimo technologija, kuri buvo plačiai susirūpinta ir tyrinėjama akademiniame pasaulyje. Fig. 1 parodytas jo veikimo principas.
SPS technologija tapo nuolatinės srovės impulsinės srovės įvedimo pradininkusukepinimo procesas. Įtraukiklis veikia kaip srovės nešiklis, tuo pat metu spaudžiant medžiagą. Skirtingai nuo tradicinių sukepinimo metodų, kuriuose paprastai naudojamas kaitinimo korpuso kaitinimas spinduliuojant, SPS medžiagai šildyti naudoja didelės elektros srovės, praeinančios per formą arba laidų pavyzdį, šiluminį efektą. Izoliaciniams pavyzdžiams kaip formos medžiaga paprastai naudojamas gero elektrinio laidumo grafitas, o formos atsparumo šiluma naudojama norint, kad mėginys greitai pakiltų. Laidiems pavyzdžiams galima naudoti izoliacinę formą, kad būtų galima šildyti srovę tiesiai per mėginį. Šildymo greitis gali siekti 1000 ℃ / min. Kai mėginio temperatūra pasiekia nustatytą vertę, sukepinimas gali būti baigtas po trumpo šilumos išsaugojimo laiko.
SPS technologijos pranašumai yra žema sukepinimo temperatūra, trumpas laikymo laikas, greitas kaitinimo greitis, reguliuojamas sukepinimo slėgis ir kelių laukų jungtis (elektrinė-mechaninė-terminė).
Greitas sukepinimas (FS)
Pirmą kartą apie FS technologiją 2010 m. pranešė Cologna ir kt. iš Kolorado universiteto, remdamiesi lauko pagalba atliekamos metalo miltelių sukepinimo technologijos (FAST) tyrimu.
FS technologija daugiausia apima tris proceso parametrus, būtent krosnies temperatūrą (Tf), lauko intensyvumą (E) ir srovę (J). 3C paveiksle parodyta kiekvieno parametro kitimo tendencija tradiciniame FS procese. Šiuo režimu medžiagai veikiamas pastovus elektrinis laukas, o krosnies temperatūra kyla pastoviu greičiu. Kai krosnies temperatūra žema, medžiagos savitoji varža yra didelė, o per medžiagą tekanti srovė maža. Didėjant krosnies temperatūrai, mėginio savitoji varža mažėja, o srovė palaipsniui didėja. Šis etapas vadinamas inkubacijos etapu, o sistema yra valdoma įtampa. Kai krosnies temperatūra pakyla iki kritinės temperatūros, medžiagos savitoji varža staiga krenta, stipriai pakyla srovė ir atsiranda FS. Kadangi lauko stiprumas šiuo metu vis dar yra stabilus, sistemos galia (W = EJ) greitai pasieks maitinimo šaltinio galios ribą ir sistema pereis nuo įtampos valdymo į srovės valdymą, kuris vadinamas FS etapu. Kai medžiagos savitoji varža nepadidėja, lauko stiprumas vėl stabilizuojasi, o sukepinimas pereina į stabilią, tai yra, FS izoliacijos stadiją. Po izoliacijos etapo baigiasi visas FS procesas.
Palyginti su tradiciniu sukepimu, FS turi šiuos privalumus: sutrumpina sukepinimo laiką ir sumažina sukepinimui reikalingą krosnies temperatūrą, stabdo grūdų augimą, gali pasiekti nesubalansuotą sukepinimą, paprasta įranga, maža kaina.
Paskelbimo laikas: 2022-07-07