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先进烧结

SPS放电等离子烧结

Spark Plasma Sintering (SPS)

利用脉冲电流和轴向压力,在较低温度和较短时间下实现粉末快速致密化,有效抑制晶粒长大,获得细晶/纳米晶组织。

SPS放电等离子烧结常见问题

以下回答用于准备项目沟通,实际工艺与设备窗口需结合样品和目标确认。

SPS放电等离子烧结适合哪些材料?

已发布能力中包括Ti₃SiC₂结合金刚石、铜-金刚石(导热>500W/(m·K))、SiC-金刚石(导热最高392W/(m·K))、Al/金刚石、Mg/金刚石、超细WC硬质合金、WC/cBN复合刀具、纯WC陶瓷刀具(硬度最高27.1GPa)、Nd-Fe-B、Sm-Co永磁、Fe基纳米晶软磁、铁氧体、金属-陶瓷复合磁性材料、难熔金属靶(Ta、Nb、Zr、Cr)、高纯金属靶(Al、Cu、Ni、TiAl)、氧化物陶瓷靶、磁性陶瓷靶(YBCO、PZT)、功能梯度材料、氮化物/碳化物先进陶瓷、高纯金属块体、非晶/纳米晶合金等方向;最终适配仍需结合成分、尺寸、目标性能和工艺窗口确认。

SPS放电等离子烧结可使用哪些设备?

当前页面关联S2 SPS放电等离子烧结炉、S4 SPS放电等离子烧结炉、S-300 SPS放电等离子烧结炉;实际设备、装料、工装和参数需根据样品与项目目标评估。

提交SPS放电等离子烧结项目需要哪些资料?

建议提供材料牌号、样品尺寸、目标温度、工作气氛、压力窗口、性能指标、数量和图纸。

SPS放电等离子烧结能否从小样进入批量?

可先进行研发打样,再结合结果、批次一致性、设备条件和检测要求评估中试与批量衔接,典型应用方向包括半导体陶瓷基板、铜-金刚石散热材料、功能陶瓷、硬质合金、磁性材料、溅射靶材。

这个工艺解决什么问题

利用脉冲电流和轴向压力,在较低温度和较短时间下实现粉末快速致密化,有效抑制晶粒长大,获得细晶/纳米晶组织。

温度均匀性好

Excellent temperature uniformity

升降温速度快

Fast heating and cooling

烧结时间短

Short sintering time

组织可控

Controllable microstructure

节能环保

Energy saving

适用材料与典型应用方向

陶瓷/金属基金刚石复合材料

  • Ti₃SiC₂结合金刚石
  • 铜-金刚石(导热>500W/(m·K))
  • SiC-金刚石(导热最高392W/(m·K))
  • Al/金刚石、Mg/金刚石

高性能刀具材料

  • 超细WC硬质合金
  • WC/cBN复合刀具
  • 纯WC陶瓷刀具(硬度最高27.1GPa)

磁性材料

  • Nd-Fe-B、Sm-Co永磁
  • Fe基纳米晶软磁
  • 铁氧体
  • 金属-陶瓷复合磁性材料

溅射靶材

  • 难熔金属靶(Ta、Nb、Zr、Cr)
  • 高纯金属靶(Al、Cu、Ni、TiAl)
  • 氧化物陶瓷靶
  • 磁性陶瓷靶(YBCO、PZT)

补充拓展材料

  • 功能梯度材料
  • 氮化物/碳化物先进陶瓷
  • 高纯金属块体
  • 非晶/纳米晶合金

边界说明

具体可行性需结合材料成分、工件几何、气氛窗口、温度曲线、目标性能与后续检测方式评估。对于未成熟配方或复杂异种连接,建议先进行小样验证。

可用设备与参数

S2 SPS放电等离子烧结炉

先进烧结技术中心 / 实验级

样品尺寸Φ30-50mm
机械压力10T
压头行程100mm
加热方式脉冲直流电源
极限真空6.7×10⁻³Pa
最高温度2400°C

S4 SPS放电等离子烧结炉

先进烧结技术中心 / 实验级

样品尺寸Φ120mm
机械压力50T
压头行程100mm
加热方式脉冲直流电源
极限真空5Pa
最高温度2200°C

S-300 SPS放电等离子烧结炉

工程中心 / 工业级

样品尺寸Φ300mm
有效工作区Φ400×800mm
机械压力300T
压头行程200mm
加热方式脉冲直流电源
真空度5Pa
工作温度2200°C

提交 SPS放电等离子烧结 工艺需求

可上传图纸、材料牌号、尺寸、温度与性能目标,工程师先做初步评估。

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