火花等离子烧结（SPS）又称脉冲电流烧结（PECS），是一种利用脉冲直流电在低气压和单轴力条件下快速加热和固结粉末材料的技术。
与传统烧结方法相比，这种方法能够实现极高的加热和冷却速率，从而在更低的温度下实现材料的致密化。
5 个要点说明
1.脉冲直流电（DC）
在 SPS 中，电流是脉冲式的，即循环开启和关闭。
根据具体的工艺参数，这种脉冲的持续时间和频率会有所不同。
直流电通过石墨模具，如果材料导电，则通过材料本身。
这种直接通电的方式可直接在材料内部产生热量，这一过程被称为焦耳加热。
2.发热和快速加热/冷却
由于电流的作用，模具和材料成为加热元件。
这种直接加热机制可实现极高的加热速度（高达 1000°C/分钟）和冷却速度（高达 400°C/分钟）。
这种快速加热对减少粗化过程和在完全致密化后保持材料的固有纳米结构至关重要。
3.低温致密化
快速加热和电流的直接应用增强了烧结过程，使致密化发生的温度通常比传统烧结方法所需的温度低几百度。
这对于在较高温度下可能降解的材料尤其有利。
4.烧结增强的机理
在 SPS 中应用电流可激活几种平行机制，从而增强烧结，如表面氧化物去除、电迁移和电塑性。
这些机制有助于颗粒的结合和致密化，从而形成具有独特性能和成分的材料。
5.应用和优势
SPS 广泛用于加工各种材料，包括纳米结构材料、复合材料和梯度材料。
该技术尤其适用于制造具有亚微米或纳米级结构的材料，以及具有传统烧结方法无法实现的独特性能的复合材料。
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