DCS直流燒結技術，你了解多少？

近期，世界上首臺最高壓力可達250噸的直流型放電等離子燒結爐（DCS系統）落戶法國國家航天航空研究中心，將致力于進一步提高材料的燒結效率和質量。

放電等離子燒結技術（SPS）是一種具有升溫快、燒結時間短、所制得的材料致密度高、外加壓力和燒結氣氛可控等特點的材料制備新技術，相對于傳統技術，其具有快速、低溫、節能、環保等多項優勢和特點，并主要利用放電等離子體進行燒結。由于SPS技術是在粉末顆粒間直接通入脈沖電流進行加熱燒結，因此在有的文獻上也被稱為等離子活化燒結或等離子輔助燒結(plasma activated sintering-PAS或plasma-assisted sintering-PAS)。

放電等離子燒結技術原理圖

SPS 自誕生以來，很長一段時間內，各大設備廠商均采用脈沖型電流來對樣品產生內熱，但這種脈沖電源系統，結構上非常復雜，工作穩定性不足，同時制造成本非常高，這導致了 SPS設備的成本及能耗在長時間里一直居高不下。因此低成本且更高性能的 SPS 成為了業內人士的普遍期望和需求。近年來直流型 SPS 加工技術（Direct Current Sintering）得到廣泛的研究和推廣，這種新型的 SPS 技術采用直流電源系統，極大的簡化了系統的復雜性，同時也大大降低了硬件成本。另外相較于脈沖電流，直流電源系統可以無間斷的在樣品內產生內熱，因此大大的壓縮了加工時間。正因為直流型 SPS 技術-DCS 擁有諸多無可比擬的優點，DCS-SPS 取代傳統 SPS 正成為行業趨勢。

型號：DCS 200(250tons/40,000A)?? 品牌：Thermal Technology/美國

直流燒結技術（DCS）是SPS技術領域一項重大突破。作為一種先進的燒結工藝，直流燒結可持續提供放電火花，進一步提高燒結效率和質量，因此該技術可用于各種高致密度和高均勻性材料的快速固相燒結。同時，DCS燒結爐電源設計更加緊湊，既可應用于大尺寸工件樣品燒結，也可用于小的多腔組件樣品制備。DCS系統在性能上可以加工出比傳統燒結設備更優秀的材料，同時又擁有更短的實驗時間和實驗成本，因此低成本高性能DCS燒結爐已然成為行業新寵！DCS燒結爐可應用于多領域材料制備及燒結過程：

其應用案例：

1. DCS系列放電等離子燒結爐，溫場分布均勻， 成功制備了大尺寸、近全密度（99%~100%）樣品。

   

2. DCS系列放電等離子燒結爐，實現了快速升、降溫，非常適合制備多孔材料。

   

3. DCS系列放電等離子燒結爐，同時可應用于功能梯度材料燒結制備。

   

DCS系列燒結爐的出現，解決了SPS工作穩定性低、成本高、用時長的問題，受到業內人士的廣泛青睞與支持，已逐步成為行業發展的趨勢。同時也期望DCS直流燒結設備能夠給予相關領域科研學者更多的支持與幫助，助力我國先進陶瓷行業發展！

【相關知識】

美國 Thermal Technology 公司（簡稱 TT），從創立至今已有半個多世紀的歷史，是真空爐的創始者之一，高溫爐設計的改革者，已為全球 40 多個國家的客戶提供逾 3,000 種產品，是一家多元化的高溫爐制造商，致力于為全球范圍內的廣大用戶提供創新性的設備和問題解決方案。美國TT公司具有近七十年的先進熱處理技術和經驗，除了DCS燒結設備外，還有可滿足實驗室及工業生產需求的真空燒結、熱壓燒結、放電等離子燒結、電弧熔煉等系統。

等離子體是在高溫或特定激勵下的一種物質狀態，是除固態、液態和氣態以外物質的第四種狀態。等離子體是電離氣體，是由大量正負帶電粒子和中性粒子組成，并表現出集體行為的一種準中性氣體。其氣態分子和原子處在高度活化狀態，因此等離子氣體內離子化程度很高，這些性質使得等離子體成為一種非常重要的材料制備和加工技術。

本文由李正才博士撰寫，馬文睿投稿，材料牛整理編輯。

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