電場活化燒結

電場活化燒結(field activated sintering technique,FAST)電場促使燒結的進行。FAST 是利用外力加脈衝電流形成的電場來清潔粉末顆粒的表面氧化物和吸用的氣體,提高粉末表面的擴散能力,再在較低壓力下利用強電流短時加熱粉體進行繞結緻密。它有許多優點經電場活化燒結後,顯微結構可以組化,並可提高鋼的淬透性。在粉末燒結中,施加電場可固結難以燒結的粉末,它比傳統燒結溫度低、時間短、燒結製品密度高、質量好而且生產率高。它是通過施加斷續的低電壓(約30V) 和高電流(600A)來實現脈衝放電的。脈衝放電後再施加直流電。脈衝放電與施加直流電也可同時進行。施加的壓力可以是恆定的,也可以是可變的。從裝粉到脫模,整個過程不到10min就可以完成。一般來說,不需要添加劑或黏結劑,也不需要提前冷壓。在大多數情況下,燒結是在空氣中進行的,不需要可控氣氛或提前粉末脫氣。FAST 緻密化已用於液相或固相燒結的導電材料、超導材料、絕緣材料、複合材料及功能梯度材料等,也可用於同時緻密化與合成化合物。

電場活化燒結由兩個步驟組成:
  1. 通過個脈衝電流裝置實現初始活化電阻加熱。
  2. 脈衝電流是通過低電壓( 約3 V) 和高電流(>600)的開關實現的。每一個脈衝的間隔在2~3 )ms 之間。接下來的步驟就是用到一個直流電設備。脈衝電和直流電可同時使用,也可以依次使用。在整個工藝過程中所用的壓玉力可以是恆定的,也可以是變化的。整個工藝過程從載入到最後所用的時間少於10min 一般說來,不需要添加劑和黏結劑。也不需要預冷壓緻密。大多數情況下,燒結在空氣中進行,不需要氣氛控制,也不需要預先進行粉末除氣。

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