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利用类似于SHS电场ji活作用的SPS技术,对陶瓷、复合材料和梯度材料的合成和致密化同时进行,可得到65nm的纳米晶,比SHS少了一道致密化工序[22]。在SPS烧结时,虽然所加压力较小,但是除了压力的作用会导致活化能力Q降低外,由于存在放电的作用,也会使晶粒得到活化而使Q值进一步减小,从而会促进晶粒长大,因此从这方面来说,用SPS烧结制备纳米材料有一定的困难。利用SPS可制备大尺寸的FGM,目前SPS制备的尺寸较大的FGM体系是ZrO2(3Y)/不锈钢圆盘,尺寸已达到100mm×17mm[23]。
用普通烧结和热压WC粉末时必须加入添加剂,而SPS使烧结纯WC成为可能。近几年,国内外用SPS制备新材料的研究主要集中在:陶瓷、金属陶瓷、金属间化合物,复合材料和功能材料等方面。用SPS制备的WC/Mo梯度材料的维氏硬度(HV)和断裂韧度分别达到了24Gpa和6Mpa·m1/2,大大减轻由于WC和Mo的热膨胀不匹配而导致热应力引起的开裂[24]。
粉末冶金生产厂家MicrosoftInternetExplorer402documentNotSpecified7.8 磅Normal0而压制性能欠佳,其综合性能与旋淬法制备的非晶薄带相近,难以作为高强度结构材料使用[39]。SPS与热压(HP)有相似之处,但加热方式完全不同,它是一种利用通-断直流脉冲电流直接通电烧结的加压烧结法。可见用普通粉末冶金法制备大块非晶材料存在不少技术难题。
SPS作为新一代烧结技术有望在这方面取得进展,文献[40]中利用SPS烧结由机械合金化制取的非晶Al基粉末得到了块状圆片试样(10mm×2mm),磁非晶合金是在375MPa下503K时保温20min制备的,含有非晶相和结晶相以及残余的Sn相。热电材料由于热点转换的高可靠性、无污染等特点,近热电转换器引起了人们的极大兴趣,并研究了许多热电转换材料。
粉末冶金生产厂家对于实际生产来说,需要发展适合SPS技术的粉末材料,也需要研制比目前使用的模具材料(石墨)强度更高、重复使用率更好的新型模具材料,以提高模具的承载能力和降低模具的费用。
在工艺方面,需要建立模具温度和工件实际温度的温差关系,以便更好的控制产品质量。在SPS产品的性能测试方面,需要建立与之相适应的标准以及方法。