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发布时间:2022-05-08 11:16:00 作者:山东金聚粉末冶金
SPS的烧结原理
SPS的烧结原理
3.1等离子体和等离子加工技术[9,10]
SPS是利用放电等离子体进行烧结的。等离子体是物质在高温或特定激励下的一种物质状态,是除固态、液态和气态以外,物质的第四种状态。等离子体是电离气体,由大量正负带电粒子和中性粒子组成,并表现出集体行为的一种准中性气体。
等离子体是解离的高温导电气体,可提供反应活性高的状态。
热电材料
βFeSi2没有毒性,在空气中有很好的抗yang化性,并且有较高的电导率和热电功率。热点材料的品质因数越高(Z=α2/kρ,其中Z是品质因数,α为Seebeck系数,k为热导系数,ρ为材料的电阻率),其热电转换效率也越高。试验表明,采用SPS制备的成分梯度的βFeSix(Si含量可变),比βFeSi2的热电性能大为提高[25]。***制造业正加速向中国转移,汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展,为粉末冶金行业带来了不可多得的发展机遇和巨大的市场空间。这方面的例子还有Cu/Al2O3/Cu[26],MgFeSi2[27], βZn4Sb3[28],钨硅化物[]29]等。
用于热电制冷的传统半导体材料不仅强度和耐久性差,
粉末冶金制品
SPS制备半导体热电材料的优点是,可直接加工成圆片,不需要单向生长法那样的切割加工,节约了材料,提高了生产效率。
热压和冷压-烧结的半导体性能低于晶体生长法制备的性能。现用于热电致冷的半导体材料的主要成分是Bi,Sb,Te和Se,目前的Z值为3.0×10/K,而用SPS制备的热电半导体的Z值已达到2.9~3.0×10/K,几乎等于单晶半导体的性能[30]。特别需要发展全自动化的SPS生产系统,以满足复杂形状、***的产品和三维梯度功能材料的生产需要[42]。表2是SPS和其他方法生产BiTe材料的比较。
磁性材料
用SPS烧结Nd Fe B磁性合金,若在较高温度下烧结,可以得到高的致密度,但烧结温度过高会导致出现温度过高会导致出现α相和晶粒长大,磁性能恶化。若在较低温度下烧结,虽能保持良好的磁性能,但粉末却不能完全压实,因此要详细研究密度与性能的关系[35] 。但是,从过程的实质来看,现有制粉方法大体上可归纳为两大类,即机械法和物理化学法。
SPS在烧结磁性材料时具有烧结温度低、保温时间短的工艺优点。Nd Fe Co V B 在650℃下保温5min,
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