1。1。2放电等离子烧结的应用及研究进展

1930年，美国科学家就提出了脉冲电流烧结原理，但是从原理到实际应用的历程可谓漫长，直到1965年，放电等离子烧结技术才在美、日等国得以应用。后来日本获得了放电等离子烧结技术的专利，但当时未能解决该技术存在的生产效率低等问题，因此放电等离子烧结技术没有得到较好的推广。1988年日本研制出第一台工业型SPS装置，并在新材料研究领域内推广使用。1990年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代产品，能释放10～100t 的烧结压力和5000～8000A的脉冲电流。最近又研制出压力达500t，脉冲电流为25000A的大型SPS装置。由于SPS技术具有快速、低温、高效率等优点，近几年国内外许多大学和科研机构都相继配备了SPS烧结系统，并利用SPS进行新材料的研究和开发。1998年瑞典购进SPS烧结系统，对碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料进行了较多的研究工作。

国内近三年也开展了用放电等离子烧结技术制备新材料的研究工作，引进了数台SPS烧结系统，主要用来烧结纳米材料和陶瓷材料。放电等离子烧结技术作为一种制备材料的全新技术，已引起了国内外的广泛重视。目前国内外许多大学和科研机构用SPS 进行新材料的研究与开发,并对其烧结机理与特点进行深入研究与探索,尤其是其快速升温的特点,可作为制备纳米块体材料的有效手段, 因而引起材料学界的特别关注。但目前关于放电等离子烧结的烧结机理还存在争议,尤其是烧结的中间过程还有待于深入研究。目前一般认为:放电等离子烧结过程除具有热压烧结的焦耳热和加压造成的塑性变形促进烧结过程外，还在粉末颗粒间产生直流脉冲电压，并有效利用了粉体颗粒间放电产生的自发热作用，因而产生了一些放电等离子烧结过程特有的现象 。文献综述

1。1。3使用SPS技术烧结ZTA陶瓷

本实验中,我们采用热压烧结的方法，通过SPS烧结炉，烧结制备了90%的氧化锆增韧氧化铝，在金属材料中，氧化铝硬度大，氧化锆韧性高，将这两种材料通过高温烧结，复合成了质地纯白、耐腐蚀、化学性能好、物理性能优良的金属陶瓷。这种陶瓷在是在应力的诱导之下发生马氏体的相变，从而吸收应变能，因此是具备力学性能最好的材料。在常温下，ZTA陶瓷的抗折强度和断裂韧性是最高的，因此它的耐磨性能也是非常出色的。本实验采用的是90%氧化铝烧制的陶瓷，这种比例的所制作的陶瓷硬度非常高，又称“刚玉陶瓷”。本实验预计通过在三种不同温度条件下进行烧结，每个温度下两组材料，并对每组材料进行数据测试、统计及分析。

1。2ZTA陶瓷

ZTA即为氧化锆增韧氧化铝陶瓷，属于无机非金属材料。对氧化铝陶瓷的增韧是目前使用最多的增韧方法是添加20%的氧化锆（ZrO2）增韧。当氧化铝中加入纯Zr02，粒子形成ZrO2增韧氧化铝陶瓷时，当添加含量适当时，可使韧性显著提高。本实验是通过让10%的氧化锆弥散于氧化铝中，利用氧化锆由四方相向单斜相转变，从而得到材料韧性得到加强的氧化铝陶瓷。传统的高纯氧化铝陶瓷是采用99。9%的氧化铝制成，这种产品继承了氧化铝的高硬度，但是在韧性方面有着不可弥补的缺陷。ZTA陶瓷的诞生就是在原有高纯氧化铝的基础上，加入了少量的氧化锆来对成品陶瓷的韧性进行补充。在氧化铝的含量在85%以上时，就可以既能保证产品的硬度高，又能保证材料的韧性高，是几乎完美的陶瓷材料。纯氧化铝陶瓷的熔点为2030℃左右，随着氧化锆含量的提升，其熔点也在下降。通过放电等离子烧结制备的ZTA陶瓷，成本低，且有着优良的物理化学特性，在建筑、医疗器材等领域有着广泛的应用。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-