Bilang mahalagang bahagi ng mga materyales sa engineering at mga functional na materyales, ang mga advanced na ceramic na materyales ay may malawak na mga prospect ng aplikasyon sa bagong enerhiya, electronics ng komunikasyon, semiconductor, aerospace at iba pang larangan ng industriya. Gayunpaman, dahil ang ceramic powder ay halos ionic bond o covalent bond compound, ang tradisyonal na proseso ng sintering upang maghanda ng siksikmga materyales na seramiknangangailangan ng mas mataas na temperatura ng sintering at mas mahabang oras ng paghawak, na hindi maiiwasang humahantong sa grain coarsening at porosity residue, at pagkatapos ay nakakaapekto sa mga katangian ngceramic injection molding. Para mabawasanmetal sinteringtemperatura, paikliin ang oras ng sintering, pagbutihin ang density ng sintering at mga katangian ng materyal, ang mga mananaliksik ay nakabuo ng iba't ibang mga bagong teknolohiya ng sintering.
Spark plasma sintering(SPS)
Ang teknolohiya ng SPS ay isang bagong uri ng teknolohiya ng mabilis na sintering na malawakang pinag-aalala at pinag-aralan sa mundo ng akademiko. FIG. Ipinapakita ng 1 ang prinsipyo ng pagtatrabaho nito.
Ang teknolohiya ng SPS ay nagpayunir sa pagpapakilala ng isang dc pulse current saproseso ng sintering. Ang indenter ay gumaganap bilang isang carrier para sa kasalukuyang dumaan habang naglalagay ng presyon sa materyal. Hindi tulad ng tradisyunal na pamamaraan ng sintering, na kadalasang gumagamit ng radiant heating ng isang heating body, ginagamit ng SPS ang thermal effect ng malaking electric current na dumadaan sa isang molde o conducting sample upang painitin ang materyal. Para sa mga insulating sample, ang grapayt na may magandang electrical conductivity ay karaniwang ginagamit bilang materyal ng amag, at ang init ng resistensya ng amag ay ginagamit upang mabilis na tumaas ang sample. Para sa mga kondaktibong sample, ang isang insulating mold ay maaaring gamitin upang magpainit ng isang kasalukuyang direkta sa pamamagitan ng sample. Ang rate ng pag-init ay maaaring umabot sa 1000 ℃ / min. Kapag ang sample na temperatura ay umabot sa itinakdang halaga, ang sintering ay maaaring makumpleto pagkatapos ng maikling panahon ng pag-iingat ng init.
Ang teknolohiya ng SPS ay may mga pakinabang ng mababang temperatura ng sintering, maikling oras ng paghawak, mabilis na rate ng pag-init, adjustable na presyon ng sintering, at multi-field coupling (electric-mechanical-thermal).
Flash sintering (FS)
Ang teknolohiyang FS ay unang iniulat noong 2010 ni Cologna et al mula sa Unibersidad ng Colorado, batay sa pag-aaral ng field-assisted metal powder sintering technology (FAST)
Pangunahing kinasasangkutan ng teknolohiya ng FS ang tatlong mga parameter ng proseso, katulad ng temperatura ng furnace (Tf), intensity ng field (E) at kasalukuyang (J). Ipinapakita ng Figure 3C ang variation trend ng bawat parameter sa tradisyonal na proseso ng FS. Sa mode na ito, ang isang steady electric field ay inilalapat sa materyal at ang temperatura ng pugon ay tumataas sa isang pare-parehong rate. Kapag mababa ang temperatura ng furnace, mataas ang resistivity ng materyal at maliit ang kasalukuyang dumadaloy sa materyal. Sa pagtaas ng temperatura ng hurno, bumababa ang resistivity ng sample at unti-unting tumataas ang kasalukuyang. Ang yugtong ito ay tinatawag na yugto ng pagpapapisa ng itlog at ang sistema ay kontrolado ng boltahe. Kapag ang temperatura ng hurno ay tumaas sa kritikal na temperatura, ang resistivity ng materyal ay biglang bumaba, ang kasalukuyang tumataas nang husto, at nangyayari ang FS. Dahil stable pa rin ang field strength sa oras na ito, mabilis na maaabot ng system power (W = EJ) ang power limit ng power supply, at magbabago ang system mula sa boltahe control sa current control, na tinatawag na FS stage. Kapag ang resistivity ng materyal ay hindi tumaas, ang lakas ng field ay nagpapatatag muli, at ang sintering ay pumapasok sa matatag na yugto, iyon ay, ang yugto ng pagkakabukod ng FS. Pagkatapos ng yugto ng pagkakabukod, magtatapos ang isang kumpletong proseso ng FS.
Kung ikukumpara sa tradisyonal na sintering, ang FS ay may mga sumusunod na pakinabang: paikliin ang oras ng sintering at bawasan ang temperatura ng furnace na kinakailangan para sa sintering, pagbawalan ang paglaki ng butil, maaaring makamit ang non-equilibrium sintering, simpleng kagamitan, mababang gastos.
Oras ng post: Hun-07-2022