放电等离子体烧结技术(行业严选)课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,材料合成与制备,放电等离子体烧结技术,教学课件,类特制,放电等离子体烧结技术（行业严选）材料合成与制备,放电等离子体烧结技术,教学课件,类特制,目录,9.1SPS合成技术的发展,2等离子体烧结技术原理,9.3等离子体放电烧结的工艺,9.4等离子体放电烧结在应用举例,91SPS合成技术的发展,最初实现放电产生“等离子体”,的人是以发现电磁感应法则而,知名的法拉第(M.Farady),他最早发现在低压气体中放电,可以分别观测到相当大的发光,区域和不发光的暗区。,法拉第,目录,9.1SPS合成技术的发展,2等离子体烧结技术原理,9.3等离子体放电烧结的工艺,9.4等离子体放电烧结在应用举例,91SPS合成技术的发展,最初实现放电产生“等离子体”,的人是以发现电磁感应法则而,知名的法拉第(M.Farady),他最早发现在低压气体中放电,可以分别观测到相当大的发光,区域和不发光的暗区。,法拉第,I.Langmuir又进一步对低压气体放电形成的发光区,即阳,光柱深入研究,发现其中电子和正离子的电荷密度差不多,相等,是电中性的,电子、离子基团作与其能量状态对应,的振动。他在其发表的论文中,首次称这种阳光柱的状态,为“等离子体”,等离子体特效图,1930年,美国科学家提出利用等离子体脉冲电流烧结原理,但,是直到1965年,脉冲电流烧结技术才在美、日等国得到应用,日本获得了SPS技术的专利,但当时未能解决该技术存在的生,产效率低等问题,因此SPS技术没有得到推广应用。,SPS技术的推广应用是从上个世纪80年代末期开始的。,1988年日本研制出第一台工业型SPS装置,并在新材料研究领,域内推广应用。,1990年以后,日本推出了可用于工业生产的SPS第三代产品,具有10100t的烧结压力和50008000脉冲电流,其优良的烧,结特性,大大促进了新材料的开发。,1996年,日本组织了产学官联合的SPS研讨会,并每年召开,次。,由于SPS技术具有快速、低温、高效率等优点,近几年国,外许多大学和科研机构都相继配备了SPS烧结系统,应用,金属、陶瓷、复合材料及功能材料的制备,并利用SPS进,行新材料的开发和研究。,1998年瑞典购进SPS烧结系统,对碳化物、氧化物、生物,陶瓷登材料进行了较多的研究工作,目前全世界共有SPS装置100多台。如日本东北大学、大阪,大学、美国加利福尼亚大学、瑞典斯德哥尔摩大学、新加,坡南洋理工大学等大学及科研机构相继购置了SPS系统,我国近几年也开展了利用SPS技术制备新材料的研究工作,引,进了数台SPS烧结系统,主要用于纳米材料和陶瓷材料的烧结,合成。,最早在1979年,我国钢铁研究总院自主研发制造了国内第,台电火花烧结机,用以批量生产金属陶瓷模具,产生了良好,的社会经济效益。,2000年6月武汉理工大学购置了国内首台SPS装置(日本住友石,炭矿业株式会社生产,SPS-1050)。,随后上海硅酸盐研究所、清华大学、北京工业大学和武汉大学,等高校及科研机构也相继引进了SPS装置,用来进行相关的科,学研究。,SPS作为一种材料制备的全新技术,已引起了国内外的广泛重,视。,92SPS合成技术原理,921)等离子体烧结技术的概念,等离子体,等离子体是宇宙中物质存在的一种状态,是除固,液、气三态外物质的第四种状态。所谓等离子体就,是指电离程度较高、电离电荷相反、数量相等的气,体,通常是由电子、离子、原子或自由基等粒子组,成的集合体。,口处于等离子体状态的各种物质微粒具有较强的化学活性,在一定的条件下可获得较完全的化学反应。,口之所以把等离子体视为物质的又一种基本存在形态,是,因为它与固、液、气三态相比无论在组成上还是在性质,上均有本质区别。即使与气体之间也有着明显的差异。,首先,气体通常是不导电的,等离子体则是一种导电流体而又,在整体上保持电中性,其二,组成粒子间的作用力不同,气体分子间不存在静电磁力,而等离子体中的带电粒子之间存在库仑力,并由此导致带电粒,子群的种种特有的集体运动。,第三,作为一个带电粒子系,等离子体的运动行为明显地会收,到电磁场影响和约束。,需要说明的是,并非任何电离气体都是等离子体。只要当,电离度大到一定程度,使带电粒子密度达到所产生的空间,电荷足以限制其自身运动时,体系的性质才会从量变到质,变,这样的“电离气体”才算转变成等离子体。,否则,体系中虽有少数粒子电离,仍不过是互不相关的各,部分的简单加和,而不具备作为物质的第四态的典型性和,特征,仍属于气态。,