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國內(nèi)外SPS的發(fā)展與應(yīng)用狀況
SPS技術(shù)是在粉末顆粒間直接通入脈沖電流進行加熱燒結(jié),因此在有的文獻上也被稱為等離子活化燒結(jié)或等離子輔助燒結(jié)(plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-assistedsintering-PAS)[1,2]。早在1930年,美國科學家就提出了脈沖電流燒結(jié)原理,但是直到1965年,脈沖電流燒結(jié)技術(shù)才在美、日等國得到應(yīng)用。日本獲得了SPS技術(shù)的,但當時未能解決該技術(shù)存在的生產(chǎn)效率低等問題,因此SPS技術(shù)沒有得到推廣應(yīng)用。

粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié),制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方,均屬于粉末燒結(jié)技術(shù),粉末冶金成型,因此,金屬粉末冶金,一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點,它已成為解決新材料問題的鑰匙,在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。

利用類似于SHS電場ji活作用的SPS技術(shù),加工粉末冶金,對陶瓷、復合材料和梯度材料的合成和致密化同時進行,可得到65nm的納米晶,粉末冶金,比SHS少了一道致密化工序[22]。利用SPS可制備大尺寸的FGM,目前SPS制備的尺寸較大的FGM體系是ZrO2(3Y)/不銹鋼圓盤,尺寸已達到100mm×17mm[23]。
用普通燒結(jié)和熱壓WC粉末時必須加入添加劑,而SPS使燒結(jié)純WC成為可能。用SPS制備的WC/Mo梯度材料的維氏硬度(HV)和斷裂韌度分別達到了24Gpa和6Mpa·m1/2,大大減輕由于WC和Mo的熱膨脹不匹配而導致熱應(yīng)力引起的開裂[24]。

