Како важен дел од инженерските материјали и функционалните материјали, напредните керамички материјали имаат широки можности за примена во новата енергија, комуникациската електроника, полупроводниците, воздушната и другите индустриски области. Меѓутоа, бидејќи керамичкиот прав е претежно јонска врска или соединение со ковалентна врска, традиционалниот процес на синтерување за да се подготви густакерамички материјалибара повисока температура на синтерување и подолго време на задржување, што неизбежно доведува до крупно зрно и порозност, а потоа влијае на својствата накерамичко обликување со инјектирање. Со цел да се намалисинтерување на металтемпература, скратување на времето на синтерување, подобрување на густината на синтерување и својствата на материјалот, истражувачите развија различни нови технологии за синтерување.
Синтерување со плазма со искра (SPS)
Технологијата SPS е нов тип на технологија за брзо синтерување која е широко загрижена и проучувана во академскиот свет. Сл. 1 го покажува неговиот принцип на работа.
SPS технологијата беше пионер во воведувањето на еднонасочна импулсна струја вопроцес на синтерување. Вовлекувачот делува како носител низ кој поминува струјата додека врши притисок врз материјалот. За разлика од традиционалните техники на синтерување, кои обично користат зрачно загревање на грејното тело, SPS користи термички ефект на голема електрична струја што минува низ калапот или проводен примерок за загревање на материјалот. За изолационите примероци, графитот со добра електрична спроводливост обично се користи како материјал за калапот, а отпорната топлина на калапот се користи за да се направи примерокот брзо да расте. За проводни примероци, може да се користи изолациски калап за загревање на струја директно низ примерокот. Стапката на греење може да достигне 1000 ℃ / мин. Кога температурата на примерокот ќе ја достигне поставената вредност, синтерувањето може да се заврши по кратко време на зачувување на топлината.
SPS технологијата ги има предностите на ниска температура на синтерување, кратко време на задржување, брза стапка на загревање, прилагодлив притисок на синтерување и спојување со повеќе полиња (електрично-механичко-термичко).
Флеш синтерување (FS)
Технологијата FS првпат беше пријавена во 2010 година од страна на Келња и соработниците од Универзитетот во Колорадо, врз основа на студијата за технологија за синтерување метални прашоци со помош на терен (FAST)
FS технологијата главно вклучува три процесни параметри, имено температура на печката (Tf), интензитет на поле (E) и струја (J). Слика 3C го прикажува трендот на варијација на секој параметар во традиционалниот FS процес. Во овој режим, на материјалот се применува стабилно електрично поле и температурата на печката се зголемува со константна брзина. Кога температурата на печката е ниска, отпорноста на материјалот е висока, а струјата што тече низ материјалот е мала. Со зголемување на температурата на печката, отпорноста на примерокот се намалува и струјата постепено се зголемува. Оваа фаза се нарекува фаза на инкубација и системот се контролира напон. Кога температурата на печката се зголемува до критичната температура, отпорноста на материјалот ненадејно опаѓа, струјата нагло се зголемува и се јавува FS. Бидејќи јачината на полето е сè уште стабилна во овој момент, моќноста на системот (W = EJ) брзо ќе ја достигне границата на моќноста на напојувањето, а системот ќе се промени од контрола на напонот во контрола на струјата, што се нарекува фаза FS. Кога отпорноста на материјалот не се зголемува, јачината на полето повторно се стабилизира, а синтерувањето влегува во стабилна фаза, односно во фаза на изолација на FS. По фазата на изолација, комплетен FS процес завршува.
Во споредба со традиционалното синтерување, FS ги има следните предности: го скратува времето на синтерување и ја намалува температурата на печката потребна за синтерување, го инхибира растот на зрната, може да постигне синтерување без рамнотежа, едноставна опрема, ниска цена.
Време на објавување: Јуни-07-2022 година