真空热压炉
火花等离子烧结炉 SPS 炉
货号 : KTSP
价格根据 规格和定制情况变动
- 输出电流
- 0-30000 A
- 额定温度
- 2300 ℃
- 额定压力
- 100-500 千牛
- 样品尺寸
- Ø30-Ø200 毫米
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简介
火花等离子烧结（SPS）是一种快速材料制备方法，它利用脉冲电流直接在模具中烧结材料。它将等离子活化、热压和电阻加热结合在一起，与传统烧结方法相比具有多项优势。SPS 能够实现均匀加热、高加热率、低烧结温度、短烧结时间和高生产效率。此外，它还能净化表面，抑制晶粒生长，有利于生产出均匀、可控的结构。与传统烧结法相比，SPS 具有环保、成本效益高、操作时间短等优点。
应用
火花等离子体烧结炉（SPS）是一种多功能的先进工具，可用于各种科学和工业应用领域。该技术尤其以其高速烧结材料的能力和出色的紧凑性而著称，是一系列特殊材料和工艺的理想选择。以下是 SPS 炉的主要应用领域：
- 纳米材料烧结：用于固化纳米级材料，提高其机械和物理特性。
- 功能分级材料（FGM）：可制造出具有空间变化特性的材料，这对先进的工程应用至关重要。
- 纳米级热电材料：生产能源转换设备所用材料的关键。
- 稀土永磁：对于制造各种电子和汽车应用中使用的高性能磁铁至关重要。
- 目标材料：用于生产电子和光学薄膜沉积材料。
- 非平衡材料：适用于合成不遵循传统平衡相图的材料。
- 医疗植入物：有助于为医疗设备开发具有精确机械性能的生物相容性材料。
- 接合和成型：除烧结外，SPS 还可用于连接不同材料和形成复杂形状。
- 表面改性：可有效改变材料的表面特性，提高耐用性或功能性。
- 固体电解质和电热材料研究：是研究和生产固态电池和热管理系统所用材料的理想选择。
特点
火花等离子烧结炉 (SPS) 是快速高效烧结金属、陶瓷和复合材料等多种材料的尖端解决方案。这种先进的烧结炉采用独特的压力烧结方法，利用通断直流脉冲电流产生放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散，大大提高了烧结工艺。以下是 SPS 炉的主要特点，重点介绍这些特点如何使客户受益：
- 自动程序控制：SPS 炉具有先进的控制系统，可对烧结温度、压力和电流控制等关键过程进行自动化控制。这种自动化不仅能确保烧结条件的一致性和精确性，还能减少人工干预的需要，从而节省时间并减少人为错误。
- 强化的安全措施：SPS 炉配备了安全关机功能，在检测到水温异常、模具损坏或其他紧急情况时会自动关闭。这一主动安全功能可同时保护设备和操作人员，确保工作环境安全。
- 数据采集和分析系统：该炉包括一个精密的数据采集系统，可记录和分析关键的工艺参数，如烧结电压、电流、控制温度、施加压力、位移和真空度。这种功能可对生产过程进行详细跟踪，有助于优化烧结条件，提高产品质量。
- 用户友好界面：SPS 炉采用大型 LCD 触摸操作面板，提供实时诊断和状态更新，包括位移数据、联锁状态、报警显示和加压压力设置。这种直观的界面简化了操作和维护，使操作员更容易有效地管理烧结过程。
- 高压石墨模具：在 SPS 炉中使用坚固的石墨模具可进行高压烧结，从而提高烧结产品的密度和质量。模具上设计有用于插入热电偶的通孔，可在烧结过程中进行精确的温度监控。
细节和部件
1.装料装置 2.装料框架 3.真空室 4.观察窗 5.惰性气体通道 6.真空泵 7.脉冲开关 8.温度计 9.控制系统 10.液压缸 11.液压系统
火花等离子烧结工艺流程 （1.选择合适的模具 2.计算所需粉末质量 3.填充模具 4.加压 5.放入等离子烧结 6.静压成型 7.计算机调整烧结参数等离子快速烧结 8.成品取样 9.性能测试和研究）
原理
火花等离子烧结（SPS）是一种结合了等离子活化、热压和电阻加热的快速材料制备方法。它是通过脉冲电流直接穿过模具和粉末颗粒或块状样品来诱导烧结。
SPS 利用电流产生的焦耳热来加热样品。电流通过粉末时会在相邻颗粒之间产生火花放电，使气体分子电离并产生正电子和电子。由此产生的等离子体可净化并激活颗粒表面，促进材料迁移，降低烧结温度并缩短烧结时间。
施加的脉冲电流电压可提供高能量密度，从而实现快速烧结和放电点的分散。这种独特的加热模式有利于在晶体结构内快速冷却，从而制备出高质量的非晶和纳米材料。
优势
- 快速烧结：与传统方法相比，SPS 炉的加热速度极快，大大缩短了烧结时间。
- 结构紧凑：SPS 炉设计紧凑，可最大限度地减少占地面积，从而实现高效部署。
- 均匀加热：SPS 炉对整个样品进行均匀加热，确保烧结结果一致。
- 高加热率：SPS 炉的高加热速率可实现快速升温，从而缩短处理时间。
- 烧结温度低：与传统方法相比，SPS 炉的烧结温度较低，可保持材料的完整性。
- 表面净化：SPS 炉中的等离子放电可净化颗粒表面，去除杂质并增强粘合力。
- 晶粒生长抑制：SPS 炉可最大限度地抑制晶粒生长，从而获得均匀、可控的产品结构。
- 多种材料兼容性：SPS 炉可烧结多种材料，包括金属、合金、陶瓷和复合材料。
- 环境可持续性：SPS 技术对环境友好，可减少能源消耗和废物产生。
- 成本效益高：SPS 炉为高速烧结提供了经济高效的解决方案，缩短了生产时间，降低了成本。
- 固态扩散粘接：SPS 炉可实现材料之间的固态扩散粘结，提供高产品强度和气密性。
- 先进的材料合成：SPS 炉有助于合成纳米材料、功能分级材料和稀土磁铁等先进材料。
技术参数
火花等离子烧结炉（SPS）最高压力为 20 吨，温度为 1600ºC，是一种火花等离子烧结系统，设计用于温度高达 1600ºC 的各种材料研究。它可用于烧结、烧结结合、表面处理和合成。样品材料可以是金属、陶瓷、纳米结构材料和无定形材料。该系统非常适合固体电解质和电热材料研究。
| 配置 |
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| 温度控制器 |
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| 液压机 |
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| 真空室 |
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| 尺寸 |
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技术规格
| 型号 | KTSP-10T-5 | KTSP-20T-6 | KTSP-20T-10 | KTSP-50T-30 |
| 额定功率 | 50 千瓦 | 60 千瓦 | 100 千瓦 | 300 千瓦 |
| 输出电流 | 0-5000A | 0-6000A | 0-10000A | 0-30000A |
| 输入电压 | 0-10V | 0-10V | 0-10V | 0-10V |
| 额定温度 | 2300℃ | |||
| 额定压力 | 100KN | 200KN | 200KN | 500KN |
| 样品尺寸 | 直径 30 毫米 | 直径 50 毫米 | 直径 100 毫米 | 直径 200 毫米 |
| 柱塞行程 | 100毫米 | 100毫米 | 100毫米 | 200 毫米 |
| 极限真空 | 1Pa | |||
警告
操作员安全是最重要的问题！ 请小心操作设备。 使用易燃易爆或有毒气体是非常危险的，操作人员在启动设备之前必须采取所有必要的预防措施。 反应器或室内正压工作是危险的，操作人员必须严格遵守安全规程。 使用空气反应材料时，尤其是在真空下，也必须格外小心。 泄漏会将空气吸入设备并导致发生剧烈反应。
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