等离子烧结(plasma sintering)技术是一种能够制备高质量陶瓷、金属材料的前沿工艺。等离子烧结炉在这种工艺中起到了至关重要的作用,具有广泛的应用价值。利用等离子体本身的特点来促进粉末压块的紧密度、致密度的增加,将粉末原料气相部分浸润性差的缺陷排除,从而制备出高品质的陶瓷和金属材料,将等离子体应用于粉末烧结中的主要设备之一。
等离子烧结炉工作流程:
1.装料:将待烧结的粉末材料放入炉内。
2.抽真空:将炉内气体抽出,以便在高温下进行等离子反应。
3.预热:将炉内温度升至适宜的预热温度,以排除材料中的水分和气体。
4.加热:将炉内温度升至烧结温度,触发等离子反应,使材料烧结成型。
5.保温:在恒定温度下保持材料,使之充分烧结。
6.冷却:将炉温降至室温,取出已经烧结好的材料。
等离子烧结炉的组成大体上可以分为:数控系统、对流加热室、真空系统、等离子发生器、恒温区与降温区。这些部分构成了整个等离子烧结炉的骨架,以及制作高品质材料所需要的基础条件。流程包括加载、照射等离子体尘埃、局部快速加热,保持适当的温度,调节加热时间等环节,控制合适的单位压强,在短时间内将多颗薄片烧结为一个整体,并使之焊接成壳体。随着新材料技术的不断推进,等离子烧结技术已经成为非常有前途的材料制备工艺之一,目前在航天、医疗器械、汽车制造、通讯设备等多个领域都有着广泛应用。此外,今后平板显示、人工晶体、船舶制造领域也将用到等离子烧结技术。
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