La técnica de sinterización asistida por campo (FAST), también conocida como sinterización por plasma de chispa (SPS), es un método de sinterización rápida.
Utiliza una corriente eléctrica continua para calentar directamente el material.
Esto reduce significativamente los tiempos de procesamiento.
Permite producir materiales con altas densidades y microestructuras controladas.
4 Ventajas clave de la técnica de sinterización asistida por campo (FAST)
1. Mecanismo de calentamiento directo
FAST/SPS emplea una corriente eléctrica continua que calienta directamente el molde y/o la muestra mediante calentamiento Joule.
Este método de calentamiento directo es más eficaz que los métodos de calentamiento indirecto utilizados en la sinterización tradicional.
La aplicación directa de corriente eléctrica permite un control preciso de la temperatura y la velocidad de calentamiento.
Esta puede ser significativamente superior a las que se alcanzan con los métodos convencionales.
Este calentamiento rápido acelera la difusión de átomos a través de los límites de las partículas.
El resultado es una densificación más rápida y tiempos de procesado más cortos.
2. Temperaturas y presiones más bajas
En comparación con las técnicas convencionales de prensado en caliente y sinterización, FAST/SPS suele funcionar a temperaturas más bajas y requiere menos presión para conseguir materiales de alta densidad.
Esto es ventajoso, ya que reduce el riesgo de crecimiento de grano y otros cambios microestructurales indeseables que pueden producirse a altas temperaturas.
Las temperaturas de funcionamiento más bajas también contribuyen al ahorro de energía y amplían la gama de materiales que pueden procesarse sin degradación.
3. Fabricación de materiales de alto rendimiento
La técnica FAST/SPS abre nuevas posibilidades para la fabricación de materiales con características potencialmente extraordinarias.
Resulta especialmente útil para sintetizar materiales con microestructuras controladas.
Esto es crucial para conseguir propiedades mecánicas, eléctricas o térmicas específicas.
La capacidad de sinterizar materiales a densidades cercanas a las teóricas sin un crecimiento significativo del grano la convierte en una herramienta inestimable para producir materiales avanzados como cerámicas, metales y materiales compuestos.
4. Comparación con la sinterización convencional
Mientras que los métodos de sinterización convencionales pueden llevar mucho tiempo y a menudo requieren altas temperaturas y presiones, FAST/SPS puede lograr resultados similares o mejores en una fracción del tiempo.
El uso de corriente eléctrica en FAST/SPS no sólo acelera el proceso de sinterización, sino que también permite la producción de formas complejas y piezas con forma casi de red.
Esto supone un reto con los métodos de sinterización tradicionales.
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