等離子燒結(jié)爐給一個承壓導電模具加上可控脈沖電流,通過調(diào)節(jié)脈沖直流電的大小控制升溫速率和燒結(jié)溫度。整個燒結(jié)過程可在真空環(huán)境下進行,也可在保護氣氛中進行。與熱壓燒結(jié)法、熱等靜壓燒結(jié)法、常壓燒結(jié)等傳統(tǒng)的燒結(jié)方法相比,SPS裝置具有操作容易、不要求熟練技術(shù)、燒結(jié)速度高等特點。
等離子燒結(jié)爐SPS系統(tǒng)包括一個垂直單向加壓裝置和加壓自動顯示系統(tǒng)以及一個計算機自動控制系統(tǒng)，一個特制的帶水冷卻的通電裝置和支流脈沖燒結(jié)電源，一個水冷真空室和真空/空氣/氫氣/氧氣/氫氣氣氛控制系統(tǒng)，各種內(nèi)鎖安全裝置和所有這些裝置的中央控制操作面板。
一般等離子燒結(jié)爐設備主要由三部分組成：
1.產(chǎn)生單軸向壓力的裝置和燒結(jié)模，壓力裝置可根據(jù)燒結(jié)材料的不同施加不同的壓力；
2.脈沖電流發(fā)生器，用來產(chǎn)生等離子體對材料進行活化處理；
3.電阻加熱設備。
SPS是利用直流脈沖電流直接通電燒結(jié)的加壓燒結(jié)方法，通過調(diào)節(jié)脈沖直流電的大小控制升溫速率和燒結(jié)速度。整個燒結(jié)過程可在真空環(huán)境下進行，也可在保護環(huán)境下進行。燒結(jié)過程中，脈沖電流直接通過上下壓頭和燒結(jié)粉體或石墨模具，因此加熱系統(tǒng)的熱熔很小，升溫和傳熱速度快，從而使快速升溫燒結(jié)成為可能。SPS系統(tǒng)可用于短時間、低溫、高壓（500-1000MPa）燒結(jié)，也可用于低壓（20-30MPa）、高溫（1000-2000℃）燒結(jié)，因此廣泛應用于金屬、陶瓷和各種復合材料的燒結(jié)，包括一些用通常方法難以燒結(jié)的材料，如表面容易生成硬的氧化成的金屬鈦和鋁，用SPS技術(shù)可在短時間內(nèi)燒結(jié)得到90%-%的致密度。
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