梯度材料
功能梯度材料(FGM)的成分是梯度变化的,各层的烧结温度不同,粉末冶金,利用传统的烧结方法难以一次烧成。利用CVD、PVD等方法制备梯度材料,成本很高,粉末冶金厂家,也很难实现工业化。采用阶梯状的石磨模具,由于模具上、下两端的电流密度不同,因此可以产生温度梯度。利用SPS在石磨模具中产生的梯度温度场,只需要几分钟就可以烧结好成分配比不同的梯度材料。目前SPS成功制备的梯度材料有:不锈钢/ZrO2;Ni/ZrO2;Al/高聚物;Al/植物纤维;PSZ/T等梯度材料。
SPS装置和烧结基本原理SPS装置和烧结基本原理
SPS装置主要包括以下几个部分:轴向压力装置;水冷冲头电极;真空腔体;气氛控制系统(真空、ya气);直流脉冲及冷却水、位移测量、温度测量、和安全等控制单元。SPS与热压(HP)有相似之处,但加热方式完全不同,它是一种利用通-断直流脉冲电流直接通电烧结的加压烧结法。通-断式直流脉冲电流的主要作用是产生放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散作用[11]。
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