放电等离子体烧结技术111

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1、11/11放电等离子体烧结技术（SPS）班级：粉体0902学号：0703090515作者：11/11引言—放电等离子烧结(SPS)是近年来发展起来的一种新型的快速烧结技术.由于等离子活化烧结技术融等离子活化、热压、电阻加热为一体,因而具有升温速度快、烧结时间短、晶粒均匀、有利于控制烧结体的细微结构、获得的材料致密度高、性能好等特点.该技术利用脉冲能、放电脉冲压力和焦耳热产生的瞬时高温场来实现烧结过程,对于实现优质高效、低耗低成本的材料制备具有重要意义,在纳米材料、复合材料等的制备中显示了极大的优越性,现已应用于金属、陶瓷、复合材

2、料以及功能材料的制备[1,2].目前国内外许多大学和科研机构用SPS进行新材料的研究与开发,并对其烧结机理与特点进行深入研究与探索,尤其是其快速升温的特点,可作为制备纳米块体材料的有效手段,因而引起材料学界的特别关注[3～5].但目前关于SPS的烧结机理还存在争议,尤其是烧结的中间过程还有待于深入研究,为此,本文将对SPS技术的合成原理和烧结工艺予以介绍和讨论.11/11目录引言....................................................2一、SPS合成技术原理............

3、..............................................................................41、等离子体2、等离子体一般分两类3、等离子体烧结技术(SPS)4、放电等离子烧结优点5、等离子体烧结技术的原理6、等离子体烧结技术的适用范围二、等离子体放电烧结工艺...........................................................................71、等离子体烧结技术的工艺设备2、等离子体烧结技术的工艺流

4、程3、等离子体烧结工艺参数的控制三、总结与展望.............................................................................................10四、参考文献....................................................................................................1111/11一、等离子体等离子体是宇宙中物质存在的一种状态，是除固、液、气三态外物质

5、的第四种状态。所谓等离子体就是指电离程度较高、电离电荷相反、数量相等的气体，通常是由电子、离子、原子或自由基等粒子组成的集合体。Ø处于等离子体状态的各种物质微粒具有较强的化学活性，在一定的条件下可获得较完全的化学反应。Ø之所以把等离子体视为物质的又一种基本存在形态，是因为它与固、液、气三态相比无论在组成上还是在性质上均有本质区别。即使与气体之间也有着明显的差异。Ø首先，气体通常是不导电的，等离子体则是一种导电流体而又在整体上保持电中性。Ø其二，组成粒子间的作用力不同，气体分子间不存在静电磁力，而等离子体中的带电粒子之间存在库仑力

6、，并由此导致带电粒子群的种种特有的集体运动。Ø第三，作为一个带电粒子系，等离子体的运动行为明显地会收到电磁场影响和约束。Ø需要说明的是，并非任何电离气体都是等离子体。只要当电离度大到一定程度，使带电粒子密度达到所产生的空间电荷足以限制其自身运动时，体系的性质才会从量变到质变，这样的“电离气体”才算转变成等离子体。否则，体系中虽有少数粒子电离，仍不过是互不相关的各部分的简单加和，而不具备作为物质的第四态的典型性和特征，仍属于气态。2、等离子体一般分两类第一类是高温等离子体或称热等离子体（亦称高压平衡等离子体）此类等离子体中，粒子的

7、激发或是电离主要是通过碰撞实现，当压力大于1.33×104Pa时，由于气体密度较大，电子撞击气体分子，电子的能量被气体吸收，电子温度和气体温度几乎相等，即处于热力学平衡状态。第二类是低温等离子体（亦称冷等离子体）在低压下产生，压力小于1.33×104Pa时，气体被撞击的几率减少，气体吸收电子的能量减少，造成电子温度和气体温度分离，电子温度比较高（104K）而气体的温度相对比较低（102~103K），即电子与气体处于非平衡状态。气体压力越小，电子和气体的温差就越大。下图表格为：等离子体的主要产生途径11/113、等离子体烧结技术(

8、SPS)放电等离子烧结（SparkPlasmaSintering）简称SPS，是近年来发展起来的一种新型的快速烧结技术。该技术是在粉末颗粒间直接通入脉冲电流进行加热烧结，因此有时也被称为等离子活化烧结(PlasmaActivatedSinteriny,PAS)或