火花等离子烧结（SPS）是一种快速烧结技术，利用脉冲电流加热粉末材料并使其致密化。
该工艺包括三个主要阶段：等离子加热、烧结和冷却。
与传统烧结方法相比，等离子体烧结具有明显的优势，包括加工时间更快、加热率更高，以及能够生产出具有可控微观结构和性能的材料。
4 个关键阶段说明
1.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"。
2.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。
传统的烧结可能需要数小时甚至数天，而 SPS 则不同，它可以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特性的材料，包括亚微米或纳米级材料。
3.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。
4.SPS 的优点
与传统烧结方法相比，SPS 具有若干优势。
它可以加工多种材料，包括纳米结构材料、复合材料和梯度材料。
与传统方法相比，它的烧结速率高、工艺周期短，因此能在较低的烧结温度下更有效地生产致密密实材料。
此外，SPS 还能有效控制烧结体的晶粒大小，有利于获得理想的材料性能。
该技术还将粉末成型和烧结结合在一个工艺中，无需预成型和使用添加剂或粘合剂。
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