火花等离子烧结（SPS）是一种快速烧结技术，利用脉冲电流对粉末材料进行加热和致密化。该工艺包括三个主要阶段：等离子加热、烧结和冷却。与传统的烧结方法相比，SPS 具有明显的优势，包括更快的加工时间、更高的加热速率以及生产出具有可控微结构和性能的材料的能力。
等离子加热：
在 SPS 的初始阶段，粉末颗粒之间的放电会导致颗粒表面局部瞬间加热到几千摄氏度。这种微等离子体放电在整个样品体积内均匀形成，确保产生的热量分布均匀。高温会使聚集在颗粒表面的杂质气化，净化和活化颗粒表面。这种净化作用导致颗粒表面净化层的熔化和融合，在颗粒之间形成 "颈部"。烧结：
SPS 烧结阶段的特点是同时施加温度和压力，从而导致高密度化。传统烧结可能需要数小时甚至数天的时间，而 SPS 却能在几分钟内完成烧结过程。这是通过使用脉冲直流电对样品进行内部加热来实现的，脉冲直流电能产生很高的加热率。在烧结温度下的短保温时间（通常为 5 到 10 分钟）进一步缩短了整个烧结时间。快速加热和较短的烧结时间可防止粗化和晶粒长大，从而制造出具有独特成分和性能的材料，包括亚微米或纳米级材料。
冷却
烧结阶段结束后，对材料进行冷却。SPS 的快速加热和冷却循环有助于保持烧结材料的精细微观结构，因为高温集中在颗粒的表面区域，防止了颗粒内部的晶粒长大。
SPS 的优点：
