粉末冶金生產源頭好貨

粉末冶金生產

SPS燒結時脈沖電流通過粉末顆粒如圖2所示。在SPS燒結過程中，電極通入直流脈沖電流時瞬間產生的放電等離子體，使燒結體內部各個顆粒均勻的自身產生焦耳熱并使顆粒表面活化。與自身加熱反應合成法（SHS）和微波燒結法類似，SPS是有效利用粉末內部的自身發熱作用而進行燒結的。SPS燒結過程可以看作是顆粒放電、導電加熱和加壓綜合作用的結果。與HP相比，SPS技術的燒結溫度可降低100～200℃[13]。

鐵電材料

用SPS燒結鐵電陶瓷PbTiO3時，在900～1000℃下燒結1～3min,燒結后平均顆粒尺寸<1μm，相對密度超過98%。由于陶瓷中孔洞較少[31]，因此在101～106HZ之間介電常數基本不隨頻率而變化。

用SPS制備鐵電材料Bi4Ti3O12陶瓷時，在燒結體晶粒伸長和粗化的同時，陶瓷迅速致密化。用SPS容易得到晶粒取向度好的試樣，可觀察到晶粒擇優取向的Bi4Ti3O12陶瓷的電性能有強烈的各向異性[32]。

用SPS制備鐵電Li置換IIVI半導體ZnO陶瓷，使鐵電相變溫度Tc提高到470K，而以前冷壓燒結陶瓷只有330K[34]。

粉末冶金生產納米材料

致密納米材料的制備越來越受到重視。利用傳統的熱壓燒結和熱等靜壓燒結等方法來制備納米材料時，很難保證能同時達到納米尺寸的晶粒和完全致密的要求。利用SPS技術，由于加熱速度快，燒結時間短，可顯著抑制晶粒粗化。例如：用平均粒度為5μm的TiN粉經SPS燒結（1963K，196～382MPa，燒結5min），可得到平均晶粒65nm的TiN密實體[3]。文獻[3]中引用有關實例說明了SPS燒結中晶粒長大受到極大限度的抑制，所制得燒結體無疏松和明顯的晶粒長大。從粉末粒度來看，要求各種粒度的粉末，粗粉末粒度有500~1000微米超細粉末粒度小于0。

在SPS燒結時，雖然所加壓力較小，但是除了壓力的作用會導致活化能力Q降低外，由于存在放電的作用，也會使晶粒得到活化而使Q值進一步減小，從而會促進晶粒長大，因此從這方面來說，用SPS燒結制備納米材料有一定的困難。

但是實際上已有成功制備平均粒度為65nm的TiN密實體的實例。在文獻[38]中，非晶粉末用SPS燒結制備出20～30nm的Fe90Zr7B3納米磁性材料。另外，還已發現晶粒隨SPS燒結溫度變化比較緩慢[7]，因此SPS制備納米材料的機理和對晶粒長大的影響還需要做進一步的研究。粉末冶金技術具備顯著節能、省材、性能優異、產品精度高且穩定性好等一系列優點，非常適合于大批量生產。