Horno de sinterización a presión SPSLlamado Spark plasma sintering furnace, es un equipo avanzado de tecnología de preparación de materiales, ampliamente utilizado en física, ciencia de materiales, aeroespacial y otros campos. Se trata de un plasma de descarga generado cuando la corriente de pulso pasa por partículas de polvo para lograr una rápida sinterización del material. Cuando la corriente pulsada pasa por las partículas de polvo, se produce una descarga de chispas eléctricas en la brecha de aire entre las partículas, lo que produce plasma de alta temperatura. Estas partículas activas en plasma tienen una alta energía y pueden promover la descomposición de la película de óxido en la superficie de las partículas de polvo, aumentar la actividad en la superficie del polvo y promover el contacto y la Unión entre las partículas. Bajo la acción de alta temperatura del plasma de descarga, la superficie de las partículas de polvo se calienta rápidamente, alcanzando la temperatura de sinterización, y luego se forma un cuerpo denso de sinterización bajo la acción de presión externa.

　　Horno de sinterización a presión SPSSu guía de operación detallada:

I. preparación previa al experimento

Confirmación de Seguridad

Use ppe: use guantes resistentes a altas temperaturas, gafas protectoras, ropa experimental.

Inspección ambiental: asegúrese de que no haya escombros alrededor del equipo, que la ventilación sea buena y que el agua de enfriamiento, el aire comprimido y el suministro de energía sean normales.

Estado del equipo: confirme que el cuerpo del horno se enfría a temperatura ambiente y que no hay fugas en el sistema de vacío y el sistema hidráulico.

Preparación de muestras y moldes

Selección de moldes: selección de moldes de grafito adecuados (generalmente cilíndricos) en función del tamaño y la forma de la muestra.

Limpiar el molde: limpiar la pared interior del molde, los punzones superiores e inferiores y los bloques de almohadilla con etanol anhidro o cetona, eliminar el aceite y las impurezas, secar o secar.

Rellene la muestra:

Las muestras de polvo se cargan uniformemente en la cavidad interna del molde.

Use una espátula para raspar la superficie.

Coloque el punzón inferior y agregue el bloque de almohadilla de grafito si es necesario.

Asegúrese de que los componentes del molde (base, molde, punzón) se ensamblan correctamente sin inclinación.

Inspección del equipo

Comprobar si el flujo de agua de enfriamiento y la temperatura son normales (generalmente se requiere que la temperatura del agua sea inferior a 25 ° C y el flujo cumpla con los requisitos).

Compruebe si el nivel de aceite hidráulico es normal.

Compruebe el nivel de aceite y el color de la bomba de vacío y reemplace si es necesario.

Asegúrese de que todos los dispositivos de bloqueo de Seguridad (puertas de horno, botones de parada de emergencia) funcionan normalmente.

2. carga y sellado

Cargar en el molde

Coloque cuidadosamente el molde ensamblado en el horno y asegúrese de que esté en el Centro de la cabeza de presión superior e inferior.

Ajustar la posición para evitar la fricción entre el molde y la pared del horno o los electrodos.

Cierre la puerta del horno

Cierre la puerta del horno lentamente y sin problemas.

Bloquear manualmente o automáticamente el dispositivo de sellado de la puerta del horno para garantizar un buen sellado al vacío.

3. bombeo de vacío y reemplazo de atmósfera (si es necesario)

Activar el sistema de vacío

Abra la bomba mecánica y realice un vacío grueso en la cavidad del horno.

Cuando el vacío alcanza un cierto nivel (como < 10 pa), dependiendo de la configuración del equipo, puede ser necesario encender la bomba Molecular o la bomba de difusión para la extracción de aire de alto vacío.

Inspección de vacío

Observe la lectura del vacuómetro y confirme que el vacío puede cumplir con los requisitos del proceso (generalmente menos de 10 Pa o más).

Mantenga el alto vacío durante un período de tiempo y verifique si hay fugas de aire (si el vacío es estable).

Reemplazo de atmósfera (opcional)

Si el proceso requiere sinterización en una atmósfera inerte, como ar de alta pureza:

Primero bombear la cavidad al vacío más alto.

Llene la cavidad con gas inerte de alta pureza hasta cerca de la presión atmosférica.

Vuelve a bombear el vacío.

Este proceso se repite 2 - 3 veces (conocido como "reemplazo") para minimizar el oxígeno y la humedad.

La última vez se carga gas inerte a la presión del proceso (a menudo ligeramente positiva).

IV. establecimiento de procedimientos de sinterización e inicio

Activar el sistema de control

Abra la fuente de alimentación del Gabinete de control y la fuente de alimentación de la computadora.

Inicie el software de control sps.

Establecer parámetros de sinterización

Introduzca o seleccione el programa de sinterización preestablecido en la interfaz del software, los parámetros clave incluyen:

Tasa de calentamiento ( ° C / min)

Temperatura objetivo ( ° c)

Tiempo de aislamiento térmico (min)

Curva de presión: precarga, presión de sinterización, presión de retención (kn o mpa)

Modo de corriente de pulso (como dc, relación de pulso)

Configuración de presión de vacío / atmósfera

Modo de enfriamiento (enfriamiento con horno, enfriamiento por gas, etc.)

Autoexamen del sistema

El software suele realizar una autoinspección del sistema (comprobar el Estado de agua, electricidad, gas, vacío, presión, etc.) y confirmar que todas las condiciones se cumplen antes de iniciar.

Iniciar el procedimiento de sinterización

Confirme que todos los parámetros son correctos y haga clic en el botón "inicio" o "ejecutar".

El sistema se llevará a cabo automáticamente de acuerdo con el procedimiento establecido: calentamiento, presión, aislamiento térmico, enfriamiento.

V. vigilancia de las operaciones

Monitoreo en tiempo real

Monitoreo en tiempo real en la interfaz del software de control:

Temperatura (valor medido por termómetro)

Presión (presión real)

Desplazamiento (contracción de la densidad de la muestra)

Corriente / tensión (estado de descarga)

Vacío / presión atmosférica

Observe si la curva cambia como se esperaba, si hay fluctuaciones anormales o alarmas.

Guardia de Seguridad

Los operadores no pueden salir durante el experimento y están listos para hacer frente a emergencias (como alarmas, fugas de agua y fugas de aire).

VI. fin del experimento y muestreo

Fin del procedimiento

Una vez completado el procedimiento de sinterización, el sistema detiene automáticamente el calentamiento y la presión.

Enfriar según la configuración (generalmente toma varias horas).

Restaurar la presión atmosférica

El siguiente paso se puede hacer después de que la temperatura del horno q se enfríe a una temperatura segura (generalmente inferior a 100 ° c, consulte el manual para más detalles).

Si se utiliza una atmósfera protectora, primero se cierra la fuente de gas.

Llene lentamente la Cámara del horno con gas inerte o aire a presión atmosférica (para evitar que los cambios repentinos de presión dañen el equipo o la muestra).

Abre la puerta del horno

Desbloquear y abrir la puerta del horno.

Sacar la muestra

Retire cuidadosamente el molde con herramientas especiales, como pinzas de crisol.

Después de que el molde se enfría, la muestra sinterizada se expulsa del molde con un dispositivo de expulsión.

Limpieza y registro

Limpiar el molde y el horno (de acuerdo con los requisitos de mantenimiento diario).

Registrar los parámetros experimentales, el Estado de la muestra y el funcionamiento del equipo.