Si pjesë e rëndësishme e materialeve inxhinierike dhe materialeve funksionale, materialet e avancuara qeramike kanë perspektiva të gjera aplikimi në energjinë e re, elektronikën e komunikimit, gjysmëpërçuesit, hapësirën ajrore dhe fusha të tjera industriale. Megjithatë, për shkak se pluhuri qeramik është kryesisht lidhje jonike ose përbërje kovalente, procesi tradicional i sinterizimit për të përgatitur denduramaterialeve qeramikekërkon temperaturë më të lartë të sinterizimit dhe kohë më të gjatë mbajtjeje, gjë që çon në mënyrë të pashmangshme në trashje të kokrrës dhe mbetje poroziteti, dhe më pas ndikon në vetitë ederdhje me injeksion qeramike. Për të reduktuarsinterimi i metalevetemperatura, shkurtimi i kohës së sinterimit, përmirësimi i densitetit të sinterimit dhe vetitë e materialit, studiuesit kanë zhvilluar një sërë teknologjish të reja të sinterimit.
Sinterimi i plazmës me shkëndijë (SPS)
Teknologjia SPS është një lloj i ri i teknologjisë së sinterimit të shpejtë që është shqetësuar dhe studiuar gjerësisht në botën akademike. FIG. 1 tregon parimin e tij të punës.
Teknologjia SPS ishte pioniere në futjen e një rryme impulse dc nëprocesi i sinterimit. Indentuesi vepron si një bartës që rryma të kalojë duke ushtruar presion mbi materialin. Ndryshe nga teknikat tradicionale të sinterizimit, të cilat zakonisht përdorin ngrohjen rrezatuese të një trupi ngrohës, SPS përdor efektin termik të një rryme të madhe elektrike që kalon nëpër një kallëp ose mostër përcjellëse për të ngrohur materialin. Për izolimin e mostrave, grafiti me përçueshmëri të mirë elektrike zakonisht përdoret si material myku dhe nxehtësia e rezistencës së kallëpit përdoret për të bërë që kampioni të rritet me shpejtësi. Për mostrat përçuese, një kallëp izolues mund të përdoret për të ngrohur një rrymë direkt përmes kampionit. Shkalla e ngrohjes mund të arrijë 1000 ℃ /min. Kur temperatura e kampionit arrin vlerën e caktuar, sinterizimi mund të përfundojë pas një kohe të shkurtër të ruajtjes së nxehtësisë.
Teknologjia SPS ka avantazhet e temperaturës së ulët të sinterimit, kohës së shkurtër të mbajtjes, shpejtësisë së shpejtë të ngrohjes, presionit të rregullueshëm të sinterimit dhe bashkimit me shumë fusha (elektrike-mekanike-termike).
Sinterimi me flash (FS)
Teknologjia FS u raportua për herë të parë në vitin 2010 nga Cologna et al nga Universiteti i Kolorados, bazuar në studimin e teknologjisë së sinterizimit të pluhurit metalik të asistuar në terren (FAST)
Teknologjia FS përfshin kryesisht tre parametra të procesit, përkatësisht temperaturën e furrës (Tf), intensitetin e fushës (E) dhe rrymën (J). Figura 3C tregon tendencën e variacionit të secilit parametër në procesin tradicional FS. Në këtë mënyrë, një fushë elektrike e qëndrueshme aplikohet në material dhe temperatura e furrës rritet me një ritëm konstant. Kur temperatura e furrës është e ulët, rezistenca e materialit është e lartë dhe rryma që rrjedh nëpër material është e vogël. Me rritjen e temperaturës së furrës, rezistenca e mostrës zvogëlohet dhe rryma rritet gradualisht. Kjo fazë quhet faza e inkubacionit dhe sistemi kontrollohet me tension. Kur temperatura e furrës rritet në temperaturën kritike, rezistenca e materialit bie papritur, rryma rritet ndjeshëm dhe ndodh FS. Meqenëse forca e fushës është ende e qëndrueshme në këtë kohë, fuqia e sistemit (W = EJ) do të arrijë shpejt kufirin e fuqisë së furnizimit me energji dhe sistemi do të ndryshojë nga kontrolli i tensionit në kontrollin aktual, i cili quhet faza FS. Kur rezistenca e materialit nuk rritet, forca e fushës stabilizohet përsëri dhe sinterizimi hyn në fazën e qëndrueshme, domethënë në fazën e izolimit të FS. Pas fazës së izolimit, përfundon një proces i plotë FS.
Krahasuar me sinterimin tradicional, FS ka përparësitë e mëposhtme: shkurton kohën e sinterimit dhe zvogëlon temperaturën e furrës që kërkohet për sinterim, pengon rritjen e kokrrave, mund të arrijë sinterim jo ekuilibër, pajisje të thjeshta, kosto të ulët.
Koha e postimit: Qershor-07-2022