スパークプラズマ焼結（SPS）は、制御された微細構造を持つ高密度材料を製造するために使用される高度なプロセスです。
スパークプラズマ焼結の段階とは？(3つの主要段階を説明)
1.プラズマ加熱
SPSプロセスはプラズマ加熱から始まります。
パルス状の直流電流が材料に印加されます。
これにより、粉末粒子間に放電が発生する。
この放電により、粒子表面が局所的かつ瞬間的に加熱される。
温度は数千℃に達することもある。
マイクロプラズマ放電は試料体積全体に均一に形成されます。
これにより、発生した熱が均一に分散されます。
高温環境は粒子表面を浄化し、活性化する。
不純物が気化され、粒子の融合の準備が整う。
2.粒子融合
粒子表面の浄化と活性化に続いて、次の段階では粒子表面の溶融と融合が行われる。
高温により、粒子の精製された表面層が溶融する。
これにより、隣接する粒子間に「ネック」が形成される。
この表面融解のプロセスは、粉末を凝集構造へと初期強化するために極めて重要である。
3.緻密化
SPSの最終段階は緻密化である。
圧密された構造体は、機械的圧力でさらに圧縮されます。
急速加熱と加圧の組み合わせにより、焼結プロセスが促進される。
これにより、短時間で高密度を達成することができる。
この段階は、粒子の成長が抑制されることも特徴である。
これは、微細粒組織を維持するのに役立つ。
高い焼結エネルギーと高温の局所的な性質により、粒子の内部粒子が過度に成長することはない。
これは、焼結体の粒径を制御するのに有益です。
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