Искровое плазменное спекание (ИПС) - это метод спекания, который предполагает одновременное применение одноосного давления и высокоинтенсивного низковольтного импульсного тока. Механизм SPS можно свести к четырем основным этапам: создание вакуума, приложение давления, нагрев сопротивления и охлаждение. Во время процесса локальное высокотемпературное состояние создается на мгновение за счет искрового разряда между частицами, что приводит к ускоренному уплотнению спекаемого материала и формированию высококачественного спеченного тела.
1. Создание вакуума:
На первом этапе SPS удаляются газы и создается вакуум. Этот шаг очень важен для предотвращения образования газовых включений в спеченном материале, которые могут нарушить его целостность и свойства. Благодаря удалению атмосферы процесс гарантирует, что последующие этапы будут проходить в контролируемой и чистой среде.2. Применение давления:
На втором этапе прикладывается давление. Это одноосное давление является ключевым компонентом процесса SPS, поскольку оно помогает консолидировать частицы материала. Давление способствует сокращению межчастичного расстояния и образованию зазоров между частицами, что необходимо для спекания.
3. Нагрев сопротивлением:
На третьем этапе происходит нагрев сопротивления, при котором материал нагревается током, проходящим непосредственно через него. Импульсный постоянный ток генерирует Джоулево тепло внутри материала, что приводит к быстрому и равномерному нагреву. Этот механизм нагрева отличается от обычного печного нагрева, поскольку позволяет точно контролировать температуру и скорость нагрева. Высокоинтенсивные низковольтные импульсы также создают искровой разряд в местах контакта между частицами, создавая локальное высокотемпературное состояние, способствующее процессу спекания.
4. Охлаждение:
