SPS在材料制備中的應(yīng)用

SPS在材料制備中的應(yīng)用

目前在國外，尤其是日本開展了較多用SPS制備新材料的研究，部分產(chǎn)品已投入生產(chǎn)。SPS可加工的材料種類如表1所示。除了制備材料外，SPS還可進行材料連接，如連接MoSi2與石磨[14]，ZrO2/Cermet/Ni等[15]。

近幾年，國內(nèi)外用SPS制備新材料的研究主要集中在：陶瓷、金屬陶瓷、金屬間化合物，復(fù)合材料和功能材料等方面。利用SPS技術(shù)，由于加熱速度快，燒結(jié)時間短，可顯著抑制晶粒粗化。其中研究多的是功能材料，他包括熱電材料[16] 、磁性材料[17] 、功能梯度材料[18] 、復(fù)合功能材料[19]和納米功能材料[20]等。對SPS制備非晶合金、形狀記憶合金[21] 、金剛石等也作了嘗試，取得了較好的結(jié)果。

鐵基粉末冶金納米材料

致密納米材料的制備越來越受到重視。利用傳統(tǒng)的熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)等方法來制備納米材料時，很難保證能同時達到納米尺寸的晶粒和完全致密的要求。熱電材料由于熱點轉(zhuǎn)換的高可靠性、無污染等特點，最近熱電轉(zhuǎn)換器引起了人們的極大興趣，并研究了許多熱電轉(zhuǎn)換材料。利用SPS技術(shù)，由于加熱速度快，燒結(jié)時間短，可顯著抑制晶粒粗化。例如：用平均粒度為5μm的TiN粉經(jīng)SPS燒結(jié)（1963K，196～382MPa，燒結(jié)5min），可得到平均晶粒65nm的TiN密實體[3]。文獻[3]中引用有關(guān)實例說明了SPS燒結(jié)中晶粒長大受到極大限度的抑制，所制得燒結(jié)體無疏松和明顯的晶粒長大。

鐵基粉末冶金

國內(nèi)系統(tǒng)的研究粉末冶金的高校較少。中南大學(xué)粉末冶金研究院（此研究院在國內(nèi)zhao本碩博）是國內(nèi)最為的粉末冶金研究機構(gòu)。若在較低溫度下燒結(jié)，雖能保持良好的磁性能，但粉末卻不能完全壓實，因此要詳細研究密度與性能的關(guān)系[35]。中國粉末冶金學(xué)科奠基人黃伯云曾長期坐鎮(zhèn)。粉末冶金國家重點實驗室和粉末冶金國家工程檢測中心也坐落如此。其他比較的有北科大粉末冶金研究所、鋼鐵研究總院、北京有色金屬研究總院、株洲硬質(zhì)合金集團有限公司（國家“一五”重點建設(shè)的156個項目之一）、四川自貢硬質(zhì)合金有限公司（從株洲分出的）、贛州章源鎢業(yè)、寧波東睦、杭州粉末冶金研究所等單位。如果擴大到粉末冶金研究方向，全國各大高校材料學(xué)院及研究院所都或多或少有涉及。