放电等离子烧结炉是一种利用电磁场产生的等离子体能量对材料进行加热和烧结的设备。该设备采用高频放电技术，将气体转化为等离子体，在等离子体中产生高能电子，使材料表面和内部发生剧烈碰撞，从而实现快速加热和烧结。放电等离子烧结炉广泛应用于材料加工、表面涂层和新材料研发等领域，其特点包括加热速度快、温度均匀、能耗低、污染少等。
设备准备与参数设置：
模具与样品装填：
使用石墨模具（耐温≥1600℃），确保粉体均匀填充且密度适中，避免局部堆积导致烧结不均。
模具内径需匹配样品尺寸，通常预留5-10%的收缩余量。
工艺参数设定：
温度：根据材料熔点设定（如金属材料为熔点的0.5-0.7倍，陶瓷材料可低200-500℃）。
压力：通常30-50MPa，硬质材料（如碳化硼）需更高压力。
电流：脉冲电流范围5000-25000A，需根据材料导电性调整。
时间：保温时间1-7分钟，避免晶粒粗化。
烧结过程控制：
升温阶段：
采用阶梯式升温（如600℃以下≤100℃/min，高温区可达500-1000℃/min）。
脉冲电流通过焦耳热快速加热，同时激活电迁移和电塑性效应。
等离子体与致密化：
脉冲电流在颗粒间隙产生局部高温（可达10000℃），促进表面蒸发和原子扩散。
压力与电流协同作用，加速孔隙消除，致密度可达98%以上。
冷却与脱模：
程序降温（如5-10℃/min），避免热应力导致样品开裂。
冷却至200℃以下方可开模，防止石墨模具氧化。
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