スパークプラズマ焼結（SPS）は特殊な焼結技術である。
機械的圧力、電場、熱場とともにパルス電流を使用する。
この方法は、材料、特にセラミックやナノ材料の結合と緻密化を強化します。
SPSが従来のホットプレスと異なるのは、加熱速度が速いことと、焼結を促進するために電流を使用することである。
スパークプラズマ焼結はプラズマ焼結の一種？理解すべき4つのポイント
1.技術の概要
スパークプラズマ焼結は、電界支援焼結法（FAST）またはパルス通電焼結法（PECS）としても知られている。
これは、焼結プロセスを補助するために電場と熱場を使用することを含む。
この技術は、セラミックスやナノ材料のように、微細構造を精密に制御する必要がある材料に特に有効である。
2.プロセスの詳細
SPSプロセスでは、材料をダイに入れ、機械的圧力を加える。
同時に、材料にパルス電流を流す。
この電流はジュール熱を発生させ、材料を急速に加熱し、しばしば最高1000℃/分の加熱速度を達成する。
この急速な加熱により、粒子の成長が抑制され、特定の制御された特性を持つ材料を作ることができる。
3.利点
急速加熱： パルス電流の使用により、非常に速い加熱が可能となり、従来の焼結方法に比べて処理時間が大幅に短縮される。
強化された焼結メカニズム： 通電により、表面酸化物の除去、エレクトロマイグレーション、電気塑性など、さまざまな焼結メカニズムが活性化され、緻密化と粒子間の結合が向上します。
汎用性： SPSは、ナノ構造材料、複合材料、傾斜材料など、幅広い材料の加工が可能であり、材料科学における汎用性の高いツールとなっている。
4.応用例
スパークプラズマ焼結は、ハイテクセラミックスやナノ材料の調製に特に有益である。
また、様々な高性能アプリケーションに不可欠な複合材料や勾配特性を持つ材料の開発にも使用されます。
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