放电等离子体烧结技术.ppt

1、材料合成与制备材料合成与制备放电等离子烧结技术（放电等离子烧结技术（SPS）制备致密高温陶瓷材料制备致密高温陶瓷材料 1、放电等离子烧结技术发展历史目录目录3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺5、放电等离子体烧结技术的发展前景2、放电等离子烧结技术的原理4 4、放电等离子烧结技术的应用、放电等离子烧结技术的应用1、放电等离子烧结技术发展历史2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史4 4、放电等离子烧结技术的应用、放电等离子烧结技术的应用3 3、放电等离子烧

2、结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史5、放电等离子体烧结技术的发展前景4 4、放电等离子烧结技术的应用、放电等离子烧结技术的应用3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史1、放电等离子烧结技术发展历史2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史4 4、放电等离子烧结技术的应用、放电等离子烧结技术的应用3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电

3、等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史5、放电等离子体烧结技术的发展前景4 4、放电等离子烧结技术的应用、放电等离子烧结技术的应用3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史1、放电等离子烧结技术发展历史2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史4 4、放电等离子烧结技术的应用、放电等离子烧结技术的应用3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结

4、技术发展历史5、放电等离子体烧结技术的发展前景4 4、放电等离子烧结技术的应用、放电等离子烧结技术的应用3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史4 4、放电等离子烧结技术的应用、放电等离子烧结技术的应用3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史5、放电等离子体烧结技术的发展前景4 4、放电等离子烧结

5、技术的应用、放电等离子烧结技术的应用3 3、放电等离子烧结的工艺、放电等离子烧结的工艺2、放电等离子烧结技术的原理1、放电等离子烧结技术发展历史材料合成与制备材料合成与制备放电等离子烧结（放电等离子烧结（SPS）是）是近年来发展起来的一种新型近年来发展起来的一种新型的快速烧结技术，也称等离的快速烧结技术，也称等离子活化烧结（子活化烧结（PAS）。）。该技术的主要特点是利用体加热和表面活化，实现材料的超快速致密化的烧结。材料合成与制备材料合成与制备最初实现放电产生最初实现放电产生“等离子体等离子体”的的人是以发现电磁感应法则而知名的人是以发现电磁感应法则而知名的法拉第（法拉第（M.FaradyM

6、.Farady），他最早发现），他最早发现在低压气体中放电可以分别观测到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。相当大的发光区域和不发光的暗区。法拉第法拉第SPS合成技术的发展合成技术的发展材料合成与制备材料合成与制备I.Langmuir又进一步对低压气体放电形成的发光区，即阳光柱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

7、态为其发表的论文中，首次称这种阳光柱的状态为“等离子体等离子体”。SPS合成技术的发展合成技术的发展等离子体特效图等离子体特效图材料合成与制备材料合成与制备 1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材

8、料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功SPS技术的发展历程技术的发展历程20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理

9、年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结

10、原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产

11、的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业

12、生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理20世纪

13、世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电

14、流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日

15、等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988年，日

16、本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1

17、965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应

18、用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提

19、出脉冲电流烧结原理20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988

20、年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A19

21、88年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A

22、1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流5000800

23、0A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年

24、，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应

25、用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得

26、到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲

27、电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，

28、美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出

29、第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，

30、具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新

31、材料研究领域推广应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用

32、于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了

33、可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推

34、出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日

35、本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应

36、用1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得

37、到应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有产品

38、，具有10100t的烧结压力和脉冲电流的烧结压力和脉冲电流50008000A1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用目前，压力达目前，压力达500t，脉冲电流为，脉冲电流为25000A的大型的大型SPS装置，装置，已研制成功已研制成功1990年以后，日本推出了可用于工业生产的年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代第三代产品，具有

39、产品，具有10100t的烧结压力和的烧结压力和50008000A的脉冲电流的脉冲电流1988年，日本研究出第一台工业型年，日本研究出第一台工业型SPS装置装置并在新材料研究领域推广应用并在新材料研究领域推广应用20世纪世纪30年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理年代，美国科学家提出脉冲电流烧结原理1965年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用年，脉冲电流烧结技术在美、日等国得到应用材料合成与制备材料合成与制备由于由于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和科研机构都相继配备了SPS烧结系统，应用金属

40、、陶瓷、复合材料及烧结系统，应用金属、陶瓷、复合材料及功能材料的制备，并利用功能材料的制备，并利用SPS进行新材料的开发和研究。进行新材料的开发和研究。1998年瑞典购进年瑞典购进SPS烧结系统，对碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料烧结系统，对碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料进行了较多的研究工作。进行了较多的研究工作。目前，日本东北大学、大阪大学、美国加利福尼亚大学、瑞典斯德哥目前，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都购置了尔摩大学、新加坡南洋理工大学等大学及科研机构都购置了SPS系统。系统。我国近几年也开展了利用我国近几年也开展了利用

41、SPS技术制备新材料的研究工作，引进了数技术制备新材料的研究工作，引进了数台台SPS烧结系统，主要用于纳米材料和陶瓷材料的烧结合成。烧结系统，主要用于纳米材料和陶瓷材料的烧结合成。最早在最早在1979年，我国钢铁研究总院自主研发制造了国内第一台电火花年，我国钢铁研究总院自主研发制造了国内第一台电火花烧结机，用以批量生产金属陶瓷模具。烧结机，用以批量生产金属陶瓷模具。2000年年6月武汉理工大学购置了国内首台月武汉理工大学购置了国内首台SPS装置（日本住友石炭矿装置（日本住友石炭矿业株式会社生产，业株式会社生产，SPS-1050）。）。材料合成与制备材料合成与制备等离子体烧结技术的概念等离子体烧

42、结技术的概念等离子体等离子体 等等离离子子体体是是宇宇宙宙中中物物质质存存在在的的一一种种状状态态，是是除除固固、液液、气气三三态态外外物物质质的的第第四四种种状状态态。所所谓谓等等离离子子体体就就是是指指电电离离程程度度较较高高、电电离离电电荷荷相相反反、数数量量相相等等的的气气体体，通通常常是是由由电子、离子、原子或自由基等粒子组成的集合体。电子、离子、原子或自由基等粒子组成的集合体。材料合成与制备材料合成与制备等离子体为物质的又一种基本存在形态，因为它与等离子体为物质的又一种基本存在形态，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固、液、气三态相比无论在组成上还是在性质上均有

43、本质区别。即使与气体之间也有着明显的差异。本质区别。即使与气体之间也有着明显的差异。处于等离子体状态的各种物质微粒具有较强的化学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。活性，在一定的条件下可获得较完全的化学反应。首先首先，气体通常是不导电的，等离子体则是一种导电，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。流体而又在整体上保持电中性。其二其二，组成粒子间的作用力不同，气体分子间不存在，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，静电磁力，而等离子体中的带电粒子之间存在库仑力，并由

44、此导致带电粒子群的种种特有的集体运动。并由此导致带电粒子群的种种特有的集体运动。第三第三，作为一个带电粒子系，等离子体的运动行为明，作为一个带电粒子系，等离子体的运动行为明显地会受到电磁场影响和约束。显地会受到电磁场影响和约束。材料合成与制备材料合成与制备等离子体一般分两类等离子体一般分两类第一类第一类为高温等离子体或称热等离子体（亦称高压平衡等离子体为高温等离子体或称热等离子体（亦称高压平衡等离子体）此此类类等等离离子子体体中中，粒粒子子的的激激发发或或电电离离主主要要是是通通过过碰碰撞撞实实现现，当当压压力力大大于于1.33104Pa时时，由由于于气气体体密密度度较较大大，电电子子撞撞击击

45、气气体体分分子子，电电子子的的能能量量被被气气体体吸吸收收，电电子子温温度度和和气气体体温温度度几几乎乎相相等等，即即处处于于热热力力学学平平衡衡状状态。态。第二类第二类是低温等离子体（亦称冷等离子体）在在低低压压下下产产生生，压压力力小小于于1.33104Pa时时，气气体体被被撞撞击击的的几几率率减减少少，气气体体吸吸收收电电子子的的能能量量减减少少，造造成成电电子子温温度度和和气气体体温温度度分分离离，电电子子温温度度比比较较高高（104K）而而气气体体的的温温度度相相对对比比较较低低（102103K），即即电电子子与与气气体体处处于于非非平平衡衡状状态态。气气体体压压力力越越小小，电电子

46、子和和气气体体的的温温差就越大。差就越大。第二类是低温等离子体（亦称冷等离子体）材料合成与制备材料合成与制备SPS设备材料合成与制备材料合成与制备在高温陶瓷烧结过程中，目前产生高温在高温陶瓷烧结过程中，目前产生高温等离子体的三种方法：等离子体的三种方法：1、直流阴极放电法、直流阴极放电法 2、高频感应等离子体法、高频感应等离子体法 3、微波激发等离子体法、微波激发等离子体法材料合成与制备材料合成与制备等离子体烧结的原理等离子体烧结的原理 SPSSPS烧烧结结机机理理目目前前还还没没有有达达成成较较为为统统一一的的认认识识，其其烧烧结结的的中中间间过过程程还还有有待待于于进进一一步步研研究究。有

47、有一一种种观观点点认认为为：粉粉末末颗颗粒粒微微区区存存在在电电场场诱诱导导的的正正负负极极，在在脉脉冲冲电电流流作作用用下下颗颗粒粒间间发发生生放放电电，激激发发等等离离子子体体，由由放放电电产产生生的的高高能能粒粒子子撞撞击击颗颗粒粒间间的的接接触触部部分分，使使物物质质产产生生蒸蒸发发作作用用而而起起到到净净化化和和活活化化作作用用，电电能能贮贮存存在在颗颗粒粒团团的的介介电电层层中中，介介电电层层发发生生间间歇歇式式快速放电。快速放电。材料合成与制备材料合成与制备放放电电等等离离子子体体烧烧结结的的机机理理示示意意图图材料合成与制备材料合成与制备 SPSSPS过过程程中中，颗颗粒粒之之

48、间间放放电电时时，会会瞬瞬时时产产生生高高达达几几千千度度至至1 1万万度度的的局局部部高高温温，在在颗颗粒粒表表面面引引起起蒸蒸发发和和熔熔化化，在在颗颗粒粒接接触触点点形形成成颈颈部部，由由于于热热量量立立即即从从发发热热中中心心传传递递到到颗颗粒粒表表面面和和向向四四周周扩扩散散，颈颈部部快快速速冷冷却却而而使使蒸蒸汽汽压压低低于于其其他他部位。部位。目目前前一一般般认认为为：SPSSPS过过程程除除具具有有热热压压烧烧结结的的焦焦耳耳热热和和加加压压造造成成的的塑塑性性变变形形促促进进烧烧结结过过程程外外，还还在在粉粉末末颗颗粒粒间间产产生生直直流流脉脉冲冲电电压压，并并有有效效利利用

49、用了了粉粉体体颗颗粒粒间间放放电电产产生生的的自自发发热热作用，因而产生了一些作用，因而产生了一些SPSSPS过程特有的现象过程特有的现象 。SPSSPS过过程程可可以以看看作作是是颗颗粒粒放放电电、导导电电加加热热和和加加压压综综合合作作用用的结果的结果。材料合成与制备材料合成与制备1.1.放电等离子体烧结的工艺放电等离子体烧结的工艺 2.2.放电放电等离子体烧结在材料制备方面的应用等离子体烧结在材料制备方面的应用材料合成与制备材料合成与制备一般放电等离子体烧结设备主要由三部分组成一般放电等离子体烧结设备主要由三部分组成产产生生单单轴轴向向压压力力的的装装置置和和烧烧结结模模具具，压压力力装

50、装置置可可根根据据烧烧结结材材料料的的不不同同施施加加不不同同的的压压力；力；脉冲电流发生脉冲电流发生器器，用来产生，用来产生等离子体对材等离子体对材料进行活化处料进行活化处理理电阻加热设备电阻加热设备1放电等离子体烧结的工艺放电等离子体烧结的工艺1.1放电等离子体烧结的设备放电等离子体烧结的设备材料合成与制备材料合成与制备SPS装置的结构示意图装置的结构示意图图图1 为其装置简图。图为其装置简图。图2 为为SPS 的电压、电流及外加压力与烧结的电压、电流及外加压力与烧结时间的关系曲线。其电流曲线主要由三段组成时间的关系曲线。其电流曲线主要由三段组成:(1)脉冲大电流脉冲大电流;(2)稳态小电