Bħala parti importanti ta 'materjali ta' inġinerija u materjali funzjonali, materjali taċ-ċeramika avvanzati għandhom prospetti wesgħin ta 'applikazzjoni f'enerġija ġdida, elettronika ta' komunikazzjoni, semikondutturi, aerospazjali u oqsma industrijali oħra. Madankollu, minħabba li t-trab taċ-ċeramika huwa l-aktar bond joniku jew kompost ta 'bond kovalenti, il-proċess ta' sinterizzazzjoni tradizzjonali biex jipprepara densmaterjali taċ-ċeramikateħtieġ temperatura ogħla tas-sinterizzazzjoni u ħin itwal ta 'żamma, li inevitabbilment iwassal għal qamħirrum coarsening u residwu tal-porożità, u mbagħad jaffettwa l-proprjetajiet ta'iffurmar ta 'injezzjoni taċ-ċeramika. Sabiex tnaqqassinterizzazzjoni tal-metalltemperatura, tqassar il-ħin tas-sinterizzazzjoni, ittejjeb id-densità tas-sinterizzazzjoni u l-proprjetajiet tal-materjal, ir-riċerkaturi żviluppaw varjetà ta 'teknoloġiji ġodda ta' sinterizzazzjoni.
Sinterizzazzjoni tal-plażma bl-ispark (SPS)
It-teknoloġija SPS hija tip ġdid ta 'teknoloġija ta' sinterizzazzjoni rapida li ġiet imħassba u studjata b'mod wiesa 'fid-dinja akkademika. FIG. 1 juri l-prinċipju tax-xogħol tiegħu.
It-teknoloġija SPS kienet pijuniera fl-introduzzjoni ta 'kurrent tal-polz dc fil-proċess ta' sinterizzazzjoni. L-indenter jaġixxi bħala trasportatur biex il-kurrent jgħaddi minnu waqt li japplika pressjoni fuq il-materjal. B'differenza minn tekniki ta 'sinterizzazzjoni tradizzjonali, li tipikament jużaw tisħin radjanti ta' korp li jsaħħan, SPS juża l-effett termali ta 'kurrent elettriku kbir li jgħaddi minn moffa jew kampjun li jwassal biex issaħħan il-materjal. Għal kampjuni iżolanti, grafita b'konduttività elettrika tajba normalment tintuża bħala l-materjal tal-moffa, u s-sħana tar-reżistenza tal-moffa tintuża biex il-kampjun jitla 'malajr. Għal kampjuni konduttivi, moffa iżolanti tista 'tintuża biex issaħħan kurrent direttament permezz tal-kampjun. Ir-rata tat-tisħin tista 'tilħaq 1000 ℃ / min. Meta t-temperatura tal-kampjun tilħaq il-valur stabbilit, is-sinterizzazzjoni tista 'titlesta wara żmien qasir ta' preservazzjoni tas-sħana.
It-teknoloġija SPS għandha l-vantaġġi ta 'temperatura ta' sinterizzazzjoni baxxa, ħin qasir ta 'żamma, rata ta' tisħin veloċi, pressjoni ta 'sinterizzazzjoni aġġustabbli, u akkoppjar b'ħafna oqsma (elettriku-mekkaniku-termal).
Sinterizzazzjoni bil-flash (FS)
It-teknoloġija FS ġiet irrappurtata għall-ewwel darba fl-2010 minn Cologna et al mill-Università ta 'Colorado, ibbażata fuq l-istudju tat-teknoloġija tas-sinterizzazzjoni tat-trab tal-metall assistita mill-post (FAST)
It-teknoloġija FS prinċipalment tinvolvi tliet parametri tal-proċess, jiġifieri t-temperatura tal-forn (Tf), l-intensità tal-kamp (E) u l-kurrent (J). Il-Figura 3C turi t-tendenza tal-varjazzjoni ta 'kull parametru fil-proċess FS tradizzjonali. F'dan il-mod, kamp elettriku stabbli jiġi applikat għall-materjal u t-temperatura tal-forn togħla b'rata kostanti. Meta t-temperatura tal-forn tkun baxxa, ir-reżistività tal-materjal hija għolja u l-kurrent li jgħaddi mill-materjal huwa żgħir. Biż-żieda tat-temperatura tal-forn, ir-reżistenza tal-kampjun tonqos u l-kurrent jiżdied gradwalment. Dan l-istadju jissejjaħ l-istadju ta 'inkubazzjoni u s-sistema hija kkontrollata bil-vultaġġ. Meta t-temperatura tal-forn togħla għat-temperatura kritika, ir-reżistenza tal-materjal tinżel f'daqqa, il-kurrent jogħla drastikament, u sseħħ FS. Peress li l-qawwa tal-kamp għadha stabbli f'dan iż-żmien, il-qawwa tas-sistema (W = EJ) se tilħaq malajr il-limitu tal-qawwa tal-provvista tal-enerġija, u s-sistema tinbidel minn kontroll tal-vultaġġ għal kontroll kurrenti, li jissejjaħ stadju FS. Meta r-reżistività tal-materjal ma togħlax, is-saħħa tal-kamp tistabbilizza mill-ġdid, u s-sinterizzazzjoni tidħol fl-istadju stabbli, jiġifieri, l-istadju ta 'insulazzjoni ta' FS. Wara l-istadju ta 'insulazzjoni, jintemm proċess FS komplut.
Meta mqabbel mas-sinterizzazzjoni tradizzjonali, FS għandu l-vantaġġi li ġejjin: tqassar il-ħin tas-sinterizzazzjoni u tnaqqas it-temperatura tal-forn meħtieġa għas-sinterizzazzjoni, jinibixxi t-tkabbir tal-qamħ, jista 'jikseb sinterizzazzjoni mhux ekwilibriju, tagħmir sempliċi, prezz baxx.
Ħin tal-post: Ġunju-07-2022