放電等離子燒結(jié)(
SPARK PLASMA SINTERING
,
SPS
)是一種粉末快速固結(jié)的新型技術(shù)。
SPS
利用強電流的脈沖電源來激發(fā)和促進(jìn)材料的固結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)過程。相較于傳統(tǒng)技術(shù),SPS在加工過程中,對各類導(dǎo)體、非導(dǎo)體以及復(fù)合材料的密度值均可調(diào)節(jié)至任意需求值。
SPS
最大程度的縮短了實驗時間及能耗,同時又完美的保持了材料的微納結(jié)構(gòu)。因此自誕生以來,迅速成為了科學(xué)研究、新材料研發(fā)、產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)等多個領(lǐng)域的重要利器。TT公司提供全球頂級的高性能放電等離子體燒結(jié)爐。
SPS
原理及加工過程
傳統(tǒng)燒結(jié)技術(shù),如熱壓法等,都是使用外熱法來對樣品進(jìn)行加熱加工。而與傳統(tǒng)燒結(jié)技術(shù)不同的是,
SPS
技術(shù)則是通過對樣品通入電流來產(chǎn)生內(nèi)熱。相較于外熱加工式的傳統(tǒng)方法需要較長的時間來實現(xiàn)峰值溫度,
TT
的
SPS
爐子則只需幾分鐘即可達(dá)到熱處理所需的高溫環(huán)境。因此
TT
的
SPS
爐子極大的提高了實驗效率,并大大減少了實驗?zāi)芎?,同時完美的保持了材料高性能所需的微納結(jié)構(gòu)。
SPS
爐子的基本硬件結(jié)構(gòu)圖
|
SPS
爐子的開關(guān)式脈沖電流工作原理圖
|
SPS
的優(yōu)點
* 全密度覆蓋、孔徑可控 |
* 超短實驗周期 |
* 快速成型且無需粘結(jié)劑 |
* 粉末無縫粘結(jié) |
* 微納結(jié)構(gòu)完美保持 |
* 抑制晶粒長大 |
* 低操作成本 |
* 簡單易用 |
新型
SPS
技術(shù)
-
直流型等離子燒結(jié)
(
DCS)
SPS
自誕生以來,很長一段時間內(nèi),各大設(shè)備廠商均采用脈沖型電流來對樣品產(chǎn)生內(nèi)熱,但這種脈沖電源系統(tǒng),結(jié)構(gòu)上非常復(fù)雜,工作穩(wěn)定性不足,同時制造成本非常高,這導(dǎo)致了
SPS
設(shè)備的成本及能耗在長時間里一直居高不下。因此低成本且更高性能的
SPS
成為了業(yè)內(nèi)人士的普遍期望和需求。近年來直流型
SPS
加工技術(shù)(
Direct Current Sintering)
得到廣泛的研究和推廣,這種新型的
SPS
技術(shù)采用直流電源系統(tǒng),極大的簡化了系統(tǒng)的復(fù)雜性,同時也大大降低了硬件成本。另外相較于脈沖電流,直流電源系統(tǒng)可以無間斷的在樣品內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)熱,因此大大的壓縮了加工時間。正因為直流型等離子體燒結(jié)(
DCS)
擁有諸多無可比擬的優(yōu)點,
DCS
取代傳統(tǒng)
SPS
正成為行業(yè)趨勢。
一年前,TT公司在全球范圍內(nèi),率先制造出直流型
SPS
系統(tǒng),并迅速得到了美國本土用戶的青睞和認(rèn)可,目前已擁有近
50
套系統(tǒng)運行在美國各大高校及高新企業(yè)中。經(jīng)過大量的實驗和生產(chǎn)實踐的驗證,
TT
的
DCS
系統(tǒng)在性能上可以加工出比傳統(tǒng)
SPS
更優(yōu)秀的材料,同時又擁有更短的實驗時間和實驗成本。因此低成本高性能
DCS
已成為行業(yè)的新寵。
直流型
等離子體燒結(jié)系統(tǒng)
(
DCS
)的優(yōu)點
* 采用直流電源,系統(tǒng)簡單,高穩(wěn)定性 |
* 更好的材料性能可調(diào)控性 |
* 更短的加工時間 |
* 更低的實驗成本 |
* 更低的設(shè)備成本 |
SPS/DCS
系統(tǒng)型號
TT
公司提供各種滿足不同應(yīng)用需求的配置系統(tǒng),也可按照用戶的參數(shù)進(jìn)行定制。
型號
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參數(shù)及特點
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DCS-10系列
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壓力:10噸, 最大電流:5000A
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DCS-
25
系列
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壓力:25噸, 最大電流:10000A
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DCS-
50
系列
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壓力:50噸, 最大電流:20000A |
DCS-100
系列
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壓力:
100
噸,最大電流:
30000A
,
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DCS-200
系列
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壓力:
250
噸,最大電流:
60000A
,
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DCS-10
|
DCS-25
|
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DCS-50
|
DCS
-200
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SPS與DCS爐子的基系統(tǒng)包含
• 遠(yuǎn)程控制計算機工作站
• 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
• 最先進(jìn)的脈沖電源系統(tǒng)
• 壓力系統(tǒng)
• 控制柜
• 樣品腔