SPS在材料制备中的应用_纳米材料

分类：粉末冶金来源：优制网作者：优制网发布时间：2016-09-02关键字：SPS制备热电材料磁性材料功能梯度材料复合功能材料纳米功能材料
收藏文章

近几年，国内外用SPS制备新材料的研究主要集中在：陶瓷、金属陶瓷、金属间化合物，复合材料和功能材料等方面。其中研究最多的是功能材料，他包括热电材料、磁性材料、功能梯度材料、复合功能材料和纳米功能材料等。对SPS制备非晶合金、形状记忆合金、金刚石等也作了尝试，取得了较好的结果。

　　致密纳米材料的制备越来越受到重视。利用传统的热压烧结和热等静压烧结等方法来制备纳米材料时，很难保证能同时达到纳米尺寸的晶粒和完全致密的要求。利用SPS技术，由于加热速度快，烧结时间短，可显著抑制晶粒粗化。例如：用平均粒度为5μm的TiN粉经SPS烧结(1963K，196～382MPa，烧结5min)，可得到平均晶粒65nm的TiN密实体。SPS烧结中晶粒长大受到最大限度的抑制，所制得烧结体无疏松和明显的晶粒长大。

　　在SPS烧结时，虽然所加压力较小，但是除了压力的作用会导致活化能力Q降低外，由于存在放电的作用，也会使晶粒得到活化而使Q值进一步减小，从而会促进晶粒长大，因此从这方面来说，用SPS烧结制备纳米材料有一定的困难。

　　但是实际上已有成功制备平均粒度为65nm的TiN密实体的实例。非晶粉末用SPS烧结制备出20～30nm的Fe90Zr7B3纳米磁性材料。另外，还已发现晶粒随SPS烧结温度变化比较缓慢，因此SPS制备纳米材料的机理和对晶粒长大的影响还需要做进一步的研究。