Procesare materiale nanostructurate folosind “Metoda sinterizării în scânteie de plasmă (SPS)”

Metoda sinterizării în scânteie de plasmă (SPS)

A fost brevetată în America şi, ulterior, utilizată pe scară largă în special în Japonia. În cazul acestui procedeu, fasonarea decurge simultan cu procesul de consolidare al corpului ceramic, prin acţiunea conjugată şi simultană a unui curent continuu pulsat şi a unei presiuni uniaxiale aplicate în timpul tratamentelor termice de încălzire a pulberilor precursoare introduse într-o matriţă de grafit. Succesul metodei SPS a fost atribuit rolului plasmei care este generată între particulele de pulbere, aceasta presupunând eliminarea impurităţilor de suprafaţă şi obţinerea unei densificări avansate, în condiţiile unor temperaturi şi paliere de sinterizare semnificativ mai reduse, faţă de cele impuse de sinterizarea convenţională, realizată prin activare termică. În afară de influenţa plasmei, metoda SPS prezintă şi alte avantaje, precum o viteză de încălzire rapidă şi condiţii de încălzire uniforme în probă. Curentul poate contribui la intensificarea transportului de masă prin electromigrare sau prin influenţa sa asupra generării şi mobilităţii defectelor punctuale. Încălzirea rapidă, precum şi temperaturile şi palierele mai reduse de sinterizare contribuie la inhibarea creşterii granulare prin mecanisme difuzionale, motiv pentru care această metodă de consolidare este una din puţinele care pot conduce, atât la obţinerea de materiale unitare nanostructurate, cât şi la elaborarea de materiale compozite lipsite de eventuale faze secundare nedorite, generate de posibile reacţii la interfaţa dintre constituenţii cristalini majoritari, frecvent întâlnite în cazul sinterizării convenţionale.

sps-preview