SPS裝置和燒結基本原理

SPS裝置主要包括以下幾個部分：軸向壓力裝置；水冷沖頭電極；真空腔體；國內近三年也開展了用SPS技術制備新材料的研究工作[1,3]，引進了數臺SPS燒結系統，主要用來燒結納米材料和陶瓷材料[5～8]。氣氛控制系統（真空、ya氣）；直流脈沖及冷卻水、位移測量、溫度測量、和安全等控制單元。SPS與熱壓（HP）有相似之處，但加熱方式完全不同，它是一種利用通-斷直流脈沖電流直接通電燒結的加壓燒結法。通-斷式直流脈沖電流的主要作用是產生放電等離子體、放電沖擊壓力、焦耳熱和電場擴散作用[11]。

其非晶相的結晶溫度是533K。文獻[41]中用脈沖電流在423K和500MPa下制備了Mg80Ni10Y5B5塊狀非晶合金，經過分析其中主要是非晶相。非晶Mg合金比A291D合金和純鎂有較高的腐蝕電位和較低的腐蝕電流密度，非晶化改善了鎂合金的抗腐蝕抗力。從實踐上來看，可以采用SPS燒結法制備塊狀非晶合金。（1）可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分離膜材料、高性能結構陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。因此利用先進的SPS技術進行大塊非晶合金的制備研究是很有必要。

1、CNC油壓成形技術

CNC油壓成形技術經過多年的開發已經進入量產階段，雖然其購入成本較高但仍有多項優點，值得注意與重視。臺灣保來得已有四臺機器加入生產行列，如圖示。亞洲其他國家的粉末冶金廠，如中國大陸、韓國、日本也都進行相同的設備的投資。

2、快速冷卻(Rapid Cooling)

快速冷卻爐其主要原理是在一般燒結爐的后段加上冷卻段之結構，產品在經過燒結本體后，以附加的快速冷卻設備，利用高壓馬達輸出強烈的冷風，加速冷卻的原理，使粉末冶金產品獲得理想的金屬組織與硬度，而不需再度熱處理。此工程技術可提率節省成本。

具體的優點可歸納如下：(1)具高強度及硬度；(2)節省熱處理制程；(3)外觀清潔度佳 (4) 尺寸控制安定。此項技術在歐洲的德國應用早。

3、微波燒結(Microwave sintering)

微波燒結在學術界及研究單位已經研究多年，美國 Spheric Technologies, Inc., 首先建造了可以用于小量生產的高溫微波燒結爐，此設備適用于金屬及陶瓷產品的雛型產品開發，但是受限于設備的開發及成本，該項技術還沒有真正實現大規模應用。熱電材料由于熱點轉換的高可靠性、無污染等特點，近熱電轉換器引起了人們的極大興趣，并研究了許多熱電轉換材料。