El Spark Plasma Sintering (SPS) es un sofisticado proceso utilizado para crear materiales de alta densidad con microestructuras controladas.
¿Cuáles son las fases del Spark Plasma Sintering? (Explicación de las 3 fases clave)
1. 1. Calentamiento por plasma
El proceso SPS comienza con el calentamiento por plasma.
Se aplica corriente continua pulsada al material.
Esto provoca descargas eléctricas entre las partículas de polvo.
Estas descargas crean un calentamiento localizado y momentáneo de las superficies de las partículas.
Las temperaturas pueden alcanzar varios miles de grados Celsius.
Las descargas de microplasma se forman uniformemente en todo el volumen de la muestra.
Esto garantiza que el calor generado se distribuya uniformemente.
El entorno de alta temperatura purifica y activa las superficies de las partículas.
Las impurezas se vaporizan, preparando las partículas para la fusión.
2. Fusión de partículas
Tras la purificación y activación de las superficies de las partículas, la siguiente etapa consiste en la fusión de dichas superficies.
Las altas temperaturas hacen que las capas superficiales purificadas de las partículas se fundan.
Esto forma "cuellos" entre las partículas adyacentes.
Este proceso de fusión superficial es crucial para la consolidación inicial del polvo en una estructura cohesiva.
3. Densificación
La etapa final del SPS es la densificación.
La estructura consolidada se compacta aún más bajo presión mecánica.
La combinación de calentamiento rápido y aplicación de presión facilita el proceso de sinterización.
Esto permite alcanzar altas densidades en poco tiempo.
Esta etapa también se caracteriza por la inhibición del crecimiento de partículas.
Esto ayuda a mantener una microestructura de grano fino.
La elevada energía de sinterización y la naturaleza localizada de las altas temperaturas garantizan que los granos internos de las partículas no crezcan en exceso.
Esto es beneficioso para controlar el tamaño de grano del cuerpo sinterizado.
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