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SPS等離子燒結(jié)爐 放電等離子體燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展

更新更新時(shí)間:2022-04-28點(diǎn)擊次數(shù):4467
  zui初實(shí)現(xiàn)放電產(chǎn)生“等離子體”的人是以發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)法則而的法拉第(M.Farady),他zui早發(fā)現(xiàn)在低壓氣體中放電可以分別觀測到相當(dāng)大的發(fā)光區(qū)域和不發(fā)光的暗區(qū)。
 
  I.Langmuir又進(jìn)一步對(duì)低壓氣體放電形成的發(fā)光區(qū),即陽光柱深入研究,發(fā)現(xiàn)其中電子和正離子的電荷密度差不多相等,是電中性的,電子、離子基團(tuán)作與其能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)的振動(dòng)。他在其發(fā)表的論文中,稱這種陽光柱的狀態(tài)為“等離子體”。
 
  1930年,美國科學(xué)家提出利用等離子體脈沖電流燒結(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(dāng)時(shí)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。
 
  SPS技術(shù)的推廣應(yīng)用是從上個(gè)世紀(jì)80年代末期開始的。
 
  1988年日本研制出*臺(tái)工業(yè)型SPS裝置,并在新材料研究領(lǐng)域內(nèi)推廣應(yīng)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5000~8000A脈沖電流,其優(yōu)良的燒結(jié)特性,大大促進(jìn)了新材料的開發(fā)。
 
  1996年,日本組織了產(chǎn)學(xué)官聯(lián)合的SPS研討會(huì),并每年召開一次。
 
  由于SPS技術(shù)具有快速、低溫、率等優(yōu)點(diǎn),近幾年國外許多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)都相繼配備了SPS燒結(jié)系統(tǒng),應(yīng)用金屬、陶瓷、復(fù)合材料及功能材料的制備,并利用SPS進(jìn)行新材料的開發(fā)和研究。
 
  1998年瑞典購進(jìn)SPS燒結(jié)系統(tǒng),對(duì)碳化物、氧化物、生物陶瓷登材料進(jìn)行了較多的研究工作。  目前*共有SPS裝置100多臺(tái)。如日本東北大學(xué)、大阪大學(xué)、美國加利福尼亞大學(xué)、瑞典斯德哥爾摩大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)等大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)相繼購置了SPS系統(tǒng)。
 
  我國近幾年也開展了利用SPS技術(shù)制備新材料的研究工作,引進(jìn)了數(shù)臺(tái)SPS燒結(jié)系統(tǒng),主要用于納米材料和陶瓷材料的燒結(jié)合成。
 
  zui早在1979年,我國鋼鐵研究總院自主研發(fā)制造了國內(nèi)*臺(tái)電火花燒結(jié)機(jī),用以批量生產(chǎn)金屬陶瓷模具,產(chǎn)生了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。2000年6月武漢理工大學(xué)購置了*臺(tái)SPS裝置(日本住友石炭礦業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn),SPS-1050)。隨后上海硅酸鹽研究所、清華大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)和武漢大學(xué)等高校及科研機(jī)構(gòu)也相繼引進(jìn)了SPS裝置,用來進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)研究。SPS作為一種材料制備的全新技術(shù),已引起了國內(nèi)外的廣泛重視。
 
  2006年,國內(nèi)真空電爐生產(chǎn)企業(yè)開始研制國產(chǎn)SPS燒結(jié)系統(tǒng)。經(jīng)過我國科研人員,國產(chǎn)SPS于2009年研制出*臺(tái)國產(chǎn)SPS燒結(jié)系統(tǒng),在我國高校和科研機(jī)構(gòu)得到應(yīng)用且取得了較好的效果。

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