放電等離子燒結(jié)技術(shù)是一種近年來在金屬材料燒結(jié)領(lǐng)域得到廣泛應用的先進熱壓成形技術(shù)。通過短時間內(nèi)施加高溫和高壓,利用放電等離子產(chǎn)生的局部高溫,促使材料的快速燒結(jié),從而獲得致密、均勻、具有優(yōu)異性能的金屬材料。
放電等離子燒結(jié)爐作為這一技術(shù)的核心設(shè)備,在金屬材料的燒結(jié)、合金化、粉末冶金等領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。
放電等離子燒結(jié)技術(shù)是通過在金屬粉末的壓縮過程中,施加脈沖電流使電極間產(chǎn)生瞬時放電,放電過程中產(chǎn)生的等離子和局部高溫效應有助于材料的快速燒結(jié)。電流通過金屬粉末形成的導電路徑加熱材料,而燒結(jié)溫度主要由電流的脈沖時間和強度來控制。與傳統(tǒng)的燒結(jié)方法相比,它的特點是燒結(jié)時間短、能耗低,并且能在較低溫度下實現(xiàn)材料的高密度化。
放電等離子燒結(jié)爐在金屬材料中的應用,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、粉末冶金與合金化
在金屬材料的粉末冶金中,主要用于合金粉末的燒結(jié)。通過使用,可以獲得具有高密度和良好機械性能的金屬合金制品。例如,鈦合金、鋁合金、銅合金等金屬材料在燒結(jié)技術(shù)中表現(xiàn)出優(yōu)異的燒結(jié)性能。在高溫合金的制備過程中,能夠有效抑制合金成分的揮發(fā),減少材料的氧化,保證金屬材料的原始性能。

2、高溫合金與耐磨材料的燒結(jié)
高溫合金和耐磨合金材料通常需要在高溫環(huán)境中使用,且對材料的密度和結(jié)構(gòu)要求高。通過使用,能夠在較低的燒結(jié)溫度下,快速實現(xiàn)這些合金材料的高密度燒結(jié),進而提高材料的機械性能和耐磨性能。例如,鎳基高溫合金和鈷基高溫合金在燒結(jié)后,具有更高的抗氧化性、抗腐蝕性和熱穩(wěn)定性。
3、金屬陶瓷復合材料
在金屬與陶瓷復合材料的制造中,放電等離子燒結(jié)爐能夠促進金屬粉末與陶瓷粉末的緊密結(jié)合,得到良好的復合效果。這種金屬陶瓷復合材料在航空航天、汽車、電子等領(lǐng)域具有廣泛應用,特別是在制造高強度、高硬度及耐磨性能優(yōu)異的部件時,如用于制造切削工具、磨具、熱交換器等。
4、微型和復雜形狀的金屬制品
由于能夠精確控制燒結(jié)過程中的溫度和壓力,它能夠很好地應用于制造微型金屬制品或復雜形狀的金屬零部件。在金屬粉末的快速成型過程中,可以生產(chǎn)出具有復雜幾何形狀的金屬零件,廣泛應用于汽車、航空航天及電子器件中。
放電等離子燒結(jié)爐作為一種新型的燒結(jié)技術(shù),在金屬材料的燒結(jié)中具有顯著的優(yōu)勢。它通過快速加熱、低溫燒結(jié)、較高的致密性和優(yōu)異的均勻性,使其在粉末冶金、金屬合金、復合材料等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應用。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展,將在高性能金屬材料的制備中發(fā)揮更加重要的作用,尤其是在航空航天、汽車制造和電子設(shè)備等制造領(lǐng)域,推動金屬材料制造向更高效、更精準、更多元化的方向發(fā)展。