Las ventajas de la sinterización asistida por campo, en particular mediante técnicas como la sinterización por plasma de chispa (SPS), incluyen una rápida densificación, temperaturas de sinterización reducidas, un mejor control de la microestructura y propiedades mecánicas mejoradas. Estas ventajas se consiguen gracias a los mecanismos únicos de aplicación de energía y generación de calor en el sinterizado asistido por campo.
Densificación rápida y temperaturas de sinterización reducidas
Las técnicas de sinterización asistida por campo, como el SPS, utilizan una fuente de energía externa, normalmente eléctrica, para acelerar la difusión atómica y promover la rápida formación de cuellos entre las partículas. Este calentamiento localizado reduce significativamente el tiempo de sinterización y permite la densificación a temperaturas más bajas en comparación con los métodos de sinterización convencionales. Por ejemplo, el SPS puede densificar cerámicas en cuestión de minutos, mientras que el prensado en caliente tradicional o el sinterizado sin presión pueden requerir varias horas para alcanzar densidades similares. Esta eficacia no sólo ahorra tiempo, sino que también reduce el consumo de energía y la degradación del material inducida por el calor.Mejor control de la microestructura
El control preciso de las velocidades de calentamiento y enfriamiento en el sinterizado asistido por campo (hasta 500 K/min en el SPS) permite un mejor control de la microestructura del material. Este calentamiento y enfriamiento rápidos minimizan el tiempo a altas temperaturas, reduciendo el crecimiento de grano y preservando microestructuras más finas. En consecuencia, los materiales sinterizados presentan mejores propiedades mecánicas, como mayor resistencia, dureza y resistencia al desgaste. Este control microestructural es especialmente beneficioso para materiales con composiciones complejas o difíciles de sinterizar con métodos convencionales.
Propiedades mecánicas mejoradas
El proceso de sinterización en las técnicas asistidas por campo da lugar a una estructura densa y cohesiva debido a la unión y densificación efectivas de las partículas. El resultado son componentes con propiedades mecánicas superiores. Los mecanismos de difusión rápida y controlada facilitados por la fuente de energía externa contribuyen al desarrollo de un material resistente y duradero, que es crucial para aplicaciones en cerámica avanzada, materiales funcionales y compuestos.
Versatilidad en las composiciones y formas de los materiales
