プラズマ放電焼結（SPS）

Plasma spark sintering (SPS)

プラズマ放電焼結（SPS）

ツイン電源搭載のプラズマ焼結装置
「活性化電源」と「焼結電源」が生み出す超高速焼結

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【特徴】

PASは電気エネルギーを粉体に直接作用させ、放電による活性化と通電による熱拡散・電界拡散を併用しているため、従来の焼結方法では得られない数々の特長があります。

・毎分1,000～2,000℃の急速昇温により、タングステンやモリブデンなどの高融点材の短時間焼結や、融点の異なる材料の積層接合や傾斜機能材及び超電動材の焼結が可能です。
・ファインセラミックスなどの非金属も焼結可能です。
・粒子間に発生するプラズマ放電により焼結部を洗滌化、活性化するので高真空や還元雰囲気を必要としません。
・高密度のエネルギーを必要な場所へ効率よく供給し、他の方法より低い温度での焼結を実現します。
・低温の上、短時間焼結なので、焼結体の結晶が成長せず、アモルファスも、ほぼそのままの状態を残せます。
・通電により、粉末粒子が結合しているので、電気的、磁気的に優れた物質が得られます。
・投入エネルギーの微細な制御の実現で、融点の異なる材料の積層焼結や傾斜機能材、超伝導体材の焼結が出来ます。
・毎分1,000～2,000℃の高速昇温が可能なので、炭化物・放火物・タングステン・モリブデン等の高融点材の焼結も短時間ですみます。
・粉末治金のノウハウを必要とせず、焼結函数を見れば焼結経験のない人も、また、初めて焼結する粉末でも、誰もが容易に高品質の焼結体を得ることができます。
・従来の焼結方法では困難だった粉末・ベリリューム・アルミニューム・チタン・モリブデンなども焼結できます。
・焼結に時間を要した超硬合金、カーボンやファインセラミックス材の様な非金属材なども容易に焼結が出来ます。

【放電焼結の原理】
粉体に直接パルス電圧を加えると、粉体粒子間隙にミクロ放電が起きて、プラズマが発生します。
この衝撃により、粒子表面の酸化被膜や吸着ガスなどの不純物が蒸発します。
同時に、粒子表面に熱や歪みのエネルギーが蓄積して活性化され、続いて特殊電源により、活性化した粒子と粒子の接触部にジュール熱を発生させ、熱拡散を起こさせます。
この時、電圧による電界拡散が平行して生じるために、数十秒、あるいは数分程度の短時間での焼結が可能になります。