Sebagai bahagian penting dalam bahan kejuruteraan dan bahan berfungsi, bahan seramik termaju mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam tenaga baharu, elektronik komunikasi, semikonduktor, aeroangkasa dan bidang perindustrian lain. Walau bagaimanapun, kerana serbuk seramik kebanyakannya ikatan ionik atau sebatian ikatan kovalen, proses pensinteran tradisional untuk menyediakan padat bahan seramik memerlukan suhu pensinteran yang lebih tinggi dan masa penahanan yang lebih lama, yang tidak dapat dielakkan membawa kepada kekasaran butiran dan sisa keliangan, dan kemudian menjejaskan sifat-sifat acuan suntikan seramik. Untuk mengurangkan pensinteran logam suhu, memendekkan masa pensinteran, meningkatkan ketumpatan pensinteran dan sifat bahan, penyelidik telah membangunkan pelbagai teknologi pensinteran baharu.
Pensinteran plasma percikan (SPS)
Teknologi SPS adalah sejenis teknologi pensinteran pantas yang telah mendapat perhatian dan dikaji secara meluas dalam dunia akademik. Gbr. 1 menunjukkan prinsip kerjanya.
Teknologi SPS mempelopori pengenalan arus denyut dc ke dalam proses pensinteran. Indentor bertindak sebagai pembawa untuk arus melalui semasa menggunakan tekanan pada bahan. Tidak seperti teknik pensinteran tradisional, yang biasanya menggunakan pemanasan berseri badan pemanas, SPS menggunakan kesan haba arus elektrik besar yang melalui acuan atau sampel pengalir untuk memanaskan bahan. Untuk sampel penebat, grafit dengan kekonduksian elektrik yang baik biasanya digunakan sebagai bahan acuan, dan haba rintangan acuan digunakan untuk membuat sampel meningkat dengan cepat. Untuk sampel konduktif, acuan penebat boleh digunakan untuk memanaskan arus terus melalui sampel. Kadar pemanasan boleh mencapai 1000 ℃ / min. Apabila suhu sampel mencapai nilai yang ditetapkan, pensinteran boleh diselesaikan selepas pemeliharaan haba yang singkat.
Teknologi SPS mempunyai kelebihan suhu pensinteran yang rendah, masa pegangan yang singkat, kadar pemanasan yang cepat, tekanan pensinteran boleh laras, dan gandingan pelbagai medan (elektrik-mekanikal-terma).
Pensinteran kilat (FS)
Teknologi FS pertama kali dilaporkan pada tahun 2010 oleh Cologna et al dari University of Colorado, berdasarkan kajian teknologi pensinteran serbuk logam bantuan lapangan (FAST)
Teknologi FS terutamanya melibatkan tiga parameter proses iaitu suhu relau (Tf), keamatan medan (E) dan arus (J). Rajah 3C menunjukkan trend variasi setiap parameter dalam proses FS tradisional. Dalam mod ini, medan elektrik yang stabil digunakan pada bahan dan suhu relau meningkat pada kadar yang tetap. Apabila suhu relau rendah, kerintangan bahan adalah tinggi dan arus yang mengalir melalui bahan adalah kecil. Dengan peningkatan suhu relau, kerintangan sampel berkurangan dan arus meningkat secara beransur-ansur. Peringkat ini dipanggil peringkat inkubasi dan sistem dikawal voltan. Apabila suhu relau meningkat kepada suhu kritikal, kerintangan bahan menurun secara tiba-tiba, arus meningkat dengan mendadak, dan FS berlaku. Memandangkan kekuatan medan masih stabil pada masa ini, kuasa sistem (W = EJ) akan cepat mencapai had kuasa bekalan kuasa, dan sistem akan berubah daripada kawalan voltan kepada kawalan arus, yang dipanggil peringkat FS. Apabila kerintangan bahan tidak meningkat, kekuatan medan kembali stabil, dan pensinteran memasuki peringkat stabil, iaitu peringkat penebat FS. Selepas peringkat penebat, proses FS yang lengkap berakhir.
Berbanding dengan pensinteran tradisional, FS mempunyai kelebihan berikut: memendekkan masa pensinteran dan mengurangkan suhu relau yang diperlukan untuk pensinteran, menghalang pertumbuhan bijirin, boleh mencapai pensinteran bukan keseimbangan, peralatan mudah, kos rendah.
Masa siaran: Jun-07-2022