sps装置和烧结基本原理
sps装置主要包括以下几个部分：轴向压力装置；水冷冲头电极；真空腔体；气氛控制系统（真空、ya气）；直流脉冲及冷却水、位移测量、温度测量、和安全等控制单元。sps与热压（hp）有相似之处，注射粉末冶金，但加热方式完全不同，它是一种利用通-断直流脉冲电流直接通电烧结的加压烧结法。通-断式直流脉冲电流的主要作用是产生放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散作用[11]。
sps烧结时脉冲电流通过粉末颗粒如图2所示。在sps烧结过程中，金属粉末冶金，电极通入直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体，使烧结体内部各个颗粒均匀的自身产生焦耳热并使颗粒表面活化。与自身加热反应合成法（shs）和微波烧结法类似，sps是有效利用粉末内部的自身---作用而进行烧结的。sps烧结过程可以看作是颗粒放电、导电加热和加压综合作用的结果。
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，粉末冶金，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。在文献[38]中，粉末冶金压制成型，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[7]，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。
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