一睹为快!新型陶瓷烧结新技术


来源:www.188betkr.com 空青

[导读]西南交通大学安立楠教授出席演讲。

www.188betkr.com 讯烧结通常是陶瓷处理的最后一个程序,因此会对陶瓷粉末的内在和外在性质产生很大的影响。烧结过程是通过高温或者同时增加高压,将原料粉末压缩成为致密的陶瓷复合材料。在实践中,烧结过程受致密化和晶粒生长的双重控制,致密化过程需要高温,在此过程中,晶粒会发生生长,而抑制晶粒的生长在工程陶瓷的烧结中具有关键的意义。电场辅助烧结技术(FAST),作为新型的烧结技术,可以降低烧结温度,减少总的处理时间,并且抑制晶粒生长,这对于许多金属氧化物的处理具有重要意义。


通过施加电流来影响烧结的概念是由Taylor在1930年提出的,但是这一想法并没有被足够的利用,直到1990年早期第一个商业化的放电等离子体烧结(SPS)设备的出现。SPS烧结是通过在内部的烧结的同时,施加外部压力来使得粉体实现压缩。在1990年后期,发表了若干有关SPS烧结的文章,表明烧结温度的降低和时间的缩短。但是并未有对SPS的确切机理的解释见报道,不过有人猜想是由于电流引起了内部的加热,进而使得烧结的时间减少,而另一些人则认为是电场本身导致了烧结时间的缩短。在文献中,这种技术有多种称谓,比如场助烧结(Field Assisted Sintering,FAST),放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS),脉冲电流烧结(Pulse Electric Current Sintering,PECS)和等离子辅助烧结(Plasma Assited Sintering,PAS)。


诸多电场辅助烧结技术中最引人注目和广泛应用且己经相当成熟的一种快速、高效的烧结方法是放电等离子烧结(SPS),它是热效应和直流电场效应共同作用的烧结技术。目前来说,SPS技术由原来金属材料的制备,广泛应用到了功能陶瓷材料、复合材料和纳米材料等。


此外,2010年科罗拉多大学的Cologna等首次报道闪烧技术(FS),其来源于对电场辅助烧结技术(FAST)的研究。与传统烧结相比,FS主要有以下优势:缩短烧结时间并降低烧结所需炉温,抑制晶粒生长,能够实现非平衡烧结,设备简单,成本较低。


虽然闪烧技术源自于电场辅助烧结技术,但闪烧技术与电场辅助烧结技术依然具有很大的差别。闪烧是在较低温度下同时施加较高的电场下发生,而电场辅助烧结技术则是在较低电场,需要更高的温度下才能实现烧结致密化。


2025年12月24-25日www.188betkr.com将在广东东莞举办“第八届新型陶瓷技术与产业高峰论坛”,届时,西南交通大学安立楠教授将带来题为《临界电场辅助制备技术:基础与应用》的报告,报告将对该技术原理进行讨论,并对其典型应用做简单介绍。



报告老师简介


安立楠,美国中佛罗里达州大学终身教授,中科院长春光机所特聘研究员,西北工业大学特聘教授,东莞理工学院特聘教授,东莞市东莞理工科技创新研究院首席科学家,西南交通大学杨华讲席教授。国家高层次人才,教育部“长江学者讲座教授”,中科院“百人计划”教授。


来源:

李典山:铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的电场辅助烧结

郝晓明:电场辅助烧结技术在SOFC烧结制备工艺中的应用


(www.188betkr.com 编辑整理/空青)

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作者:空青

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