等離子燒結(Plasma Sintering)技術是一種能夠制備高質量陶瓷、金屬材料的前沿工藝。等離子燒結爐在這種工藝中起到了至關重要的作用,具有廣泛的應用價值。利用等離子體本身的特點來促進粉末壓塊的緊密度、致密度的增加,將粉末原料氣相部分浸潤性差的缺陷排除,從而制備出高品質的陶瓷和金屬材料,將等離子體應用于粉末燒結中的主要設備之一。
等離子燒結爐工作流程:
1.裝料:將待燒結的粉末材料放入爐內。
2.抽真空:將爐內氣體抽出,以便在高溫下進行等離子反應。
3.預熱:將爐內溫度升至適宜的預熱溫度,以排除材料中的水分和氣體。
4.加熱:將爐內溫度升至燒結溫度,觸發等離子反應,使材料燒結成型。
5.保溫:在恒定溫度下保持材料,使之充分燒結。
6.冷卻:將爐溫降至室溫,取出已經燒結好的材料。
等離子燒結爐的組成大體上可以分為:數控系統、對流加熱室、真空系統、等離子發生器、恒溫區與降溫區。這些部分構成了整個等離子燒結爐的骨架,以及制作高品質材料所需要的基礎條件。流程包括加載、照射等離子體塵埃、局部快速加熱,保持適當的溫度,調節加熱時間等環節,控制合適的單位壓強,在短時間內將多顆薄片燒結為一個整體,并使之焊接成殼體。隨著新材料技術的不斷推進,等離子燒結技術已經成為非常有前途的材料制備工藝之一,目前在航天、醫療器械、汽車制造、通訊設備等多個領域都有著廣泛應用。此外,今后平板顯示、人工晶體、船舶制造領域也將用到等離子燒結技術。