SPS的燒結(jié)原理

SPS的燒結(jié)原理

3.1等離子體和等離子加工技術(shù)[9，10]

SPS是利用放電等離子體進行燒結(jié)的。等離子體是物質(zhì)在高溫或特定激勵下的一種物質(zhì)狀態(tài)，是除固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)以外，物質(zhì)的第四種狀態(tài)。等離子體是電離氣體，由大量正負帶電粒子和中性粒子組成，并表現(xiàn)出集體行為的一種準中性氣體。

等離子體是解離的高溫導(dǎo)電氣體，可提供反應(yīng)活性高的狀態(tài)。

熱電材料

熱電材料

由于熱點轉(zhuǎn)換的高可靠性、無污染等特點，近熱電轉(zhuǎn)換器引起了人們的極大興趣，并研究了許多熱電轉(zhuǎn)換材料。經(jīng)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，在SPS制備功能材料的研究中，對熱電材料的研究較多。

(1)熱電材料的成分梯度化氏目前提高熱點效率的有效途徑之一。例如，成分梯度的βFeSi2就是一種比較有前途的熱電材料，可用于200～900℃之間進行熱電轉(zhuǎn)換。

?粉末冶金技術(shù)工藝過程

粉末冶金技術(shù)工藝過程

一、粉料制備與壓制成型

常用機械粉碎、霧化、物理化學(xué)法制取粉末。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點，它已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。制取的粉末經(jīng)過篩分與混合，混料均勻并加入適當(dāng)?shù)脑鏊軇龠M行壓制成型，粉粒間的原子通過固相擴散和機械咬合作用，使制件結(jié)合為具有一定強度的整體。壓力越大則制件密度越大，強度相應(yīng)增加。有時為減小壓力和增加制件密度，也可采用熱等靜壓成型的方法。

二、燒結(jié)

將壓制成型的制件放置在采用還原性氣氛的閉式爐中進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度約為基體金屬熔點的2/3～3/4倍。呈液態(tài)使金屬與合金或者金屬化合物轉(zhuǎn)變成粉末方法包括：（1）從液態(tài)金屬與合金制取與合金粉末的有霧化法（2）從金屬鹽溶液置換和還原制取金屬合金以及包覆粉末的有置換法、溶液氫還原法。由于高溫下不同種類原子的擴散，粉末表面氧化物的被還原以及變形粉末的再結(jié)晶，使粉末顆粒相互結(jié)合，提高了粉末冶金制品的強度，并獲得與一般合金相似的組織。經(jīng)燒結(jié)后的制件中，仍然存在一些微小的孔隙，屬于多孔性材料。

三、后處理

一般情況下，燒結(jié)好的制件能夠達到所需性能，可直接使用。但有時還需進行必要的后處理。等離子體加工技術(shù)已得到較多的應(yīng)用，例如等離子體CVD、低溫等離子體PBD以及等離子體和離子束刻蝕等。如精壓處理，可提高制件的密度和尺寸形狀精度；對鐵基粉末冶金制件進行淬火、表面淬火等處理可改善其機械性能；為達到潤滑或耐蝕目的而進行浸油或浸漬其它液態(tài)潤滑劑；將低熔點金屬滲入制件孔隙中去的熔滲處理，可提高制件的強度、硬度、可塑性或沖擊韌性等。