粉末冶金研究先進設備-放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)（SPS）

隨著高新技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新型材料特別是新型功能材料的種類和需求量不斷增加，材料新的功能呼喚新的制備技術。放電等離子燒結(jié)（Spark Plasma Sintering，簡稱SPS）是制備功能材料的一種全新技術，它具有升溫速度快、燒結(jié)時間短、組織結(jié)構(gòu)可控、節(jié)能環(huán)保等鮮明特點，可用來制備金屬材料、陶瓷材料、復合材料，也可用來制備納米塊體材料、非晶塊體材料、梯度材料等。

國內(nèi)外SPS的發(fā)展與應用狀況

SPS技術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)技術才在美、日等國得到應用。日本獲得了SPS技術的zhuanli，但當時未能解決該技術存在的生產(chǎn)效率低等問題，因此SPS技術沒有得到推廣應用。

1988年日本研制出第1臺工業(yè)型SPS裝置，并在新材料研究領域內(nèi)推廣使用。1990年以后，日本推出了可用于工業(yè)生產(chǎn)的SPS第三代產(chǎn)品，具有10～100t 的燒結(jié)壓力和脈沖電流5000～8000A。最近又研制出壓力達500t，脈沖電流為25000A的大型SPS裝置。由于SPS技術具有快速、低溫、高效率等優(yōu)點，近幾年國外許多大學和科研機構(gòu)都相繼配備了SPS燒結(jié)系統(tǒng)，并利用SPS進行新材料的研究和開發(fā)[3]。1998年瑞典購進SPS燒結(jié)系統(tǒng)，對碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料進行了較多的研究工作[4]。

國內(nèi)近三年也開展了用SPS技術制備新材料的研究工作[1,3]，引進了數(shù)臺SPS燒結(jié)系統(tǒng)，主要用來燒結(jié)納米材料和陶瓷材料[5～8]。SPS作為一種材料制備的全新技術，已引起了國內(nèi)外的廣泛重視。