دستگاه سینتر پلاسمای جرقه ای

فرآیند سینترینگ به کمک قوس پلاسما (SPS)، یکی از روش‌های شکل‌دهی مواد فلزی و سرامیکی است که برای سینتر و سنتز ترکیبات مختلف از جمله فلزی، سرامیکی و کامپوزیتی کاربرد دارد. سینتر در دمای پایین و زمان کوتاه بر اساس پدیده تخلیه الکتریکی و ایجاد پلاسمای جرقه‌ای لحظه‌‌ای با دمای بالا در کسر کوچکی از ثانیه در یک ناحیه موضعی کوچک بین ذرات پودر رخ می دهد. این دستگاه مناسب برای اتصال ذرات در انواع پودرهای هادی و غیرهادی است. در این روش به طور همزمان از قطع و وصل پالس های جریان DC (برای تولید جرقه و حرارت موضعی) و یک نیروی فشاری تک محوری استفاده می‌ شود. تکنولوژی SPS برای سینترینگ مواد نانوکریستال با کمترین میزان رشد دانه و کمترین تأثیر منفی بر روی ذرات معرفی شده است.

مزایای فرآیند SPS:

  • استفاده آسان
  • کنترل آسان دانسیته (از متخلخل تا قطعه کاملاً چگال)
  • زمان کوتاه و دمای پایین فرآیند سینتر
  • کمترین رشد دانه و حفظ ساختار نانومتری
  • کنترل شیب حرارتی داخل نمونه
  • کنترل آسان اتمسفر
  • جلوگیری از تبدیل فازی و واکنش های ناخواسته در طول فرآیند سینتر

کاربردهای SPS:

  • ساخت قطعات سرامیکی پیشرفته
  • ساخت قطعات هدفمند (Functionally Graded Materials )
  • ساخت قطعات نانوساختار
  • ساخت ابزارهای سخت (Hard Metals)
  • ساخت بیومواد
  • ساخت مواد متخلخل
  • ساخت قطعات مورد استفاده در صنایع الکترونیک، اپتیک و الکترواپتیک
  • ساخت مواد آمورف
  • ساخت ابزارهای الماسه

قابلیت‌های دستگاه SPS:

  • قابلیت ذخیره‌‌سازی تغییرات نیرو، جابه‌جایی، فشار، توان و دما در طول فرآیند سینتر جهت رسم گراف‌های گوناگون و تحلیل آن‌ها
  • اندازه‌گیری دما از  ۸۰۰ تا  ۲۵۰۰ توسط پیرومتر با قابلیت اندازه‌گیری دمای مرکز  قالب
  • فرمان و مانیتورینگ توسط صفحه لمسی ۱۰ اینچی TFT
  • بررسی رفتار شرینکیج ماده در طول فرآیند سینتر و امکان دست‌یابی به دمای سینتر برای نمونه‌هایی با دمای سینتر مجهول

نکات مهم

1. زینتر و سنتز سریع مواد در دماهای کمتر و زمان های کوتاه تر نسبت به روش های زینتر معمول
2. تولید موادی با خواص فیزیکی و مکانیکی بهبود یافته با اندازه دانه کوچکتر نسبت به روش های معمول
3. امکان ثبت داده های مهم سینتر پلاسمای جرقه ای نظیر جابه جایی، دما و فشار حین فرآیند سینتر
4. عدم نیاز به شکل دهی اولیه