◼Introduction
스파크 플라즈마 소결(SPS)은 펄스 전류를 이용하여 금형에서 직접 재료를 소결하는 신속한 재료 준비 방법입니다. 플라즈마 활성화, 열간 압축, 저항 가열을 결합하여 전통적인 소결 방법보다 여러 가지 장점을 제공합니다. SPS는 균일한 가열, 높은 가열 속도, 낮은 소결 온도, 짧은 소결 시간, 높은 생산 효율성을 가능하게 합니다. 또한 표면을 정화하고 입자 성장을 억제하며 균일하고 제어 가능한 구조의 생산을 용이하게 합니다. 기존의 소결 방식과 비교했을 때, SPS는 환경 친화적이고 비용 효율적이며, 최소한의 작업 시간만 소요됩니다.
◼Applications
스파크 플라즈마 소결로(SPS)는 다양한 과학 및 산업 분야에서 사용되는 다목적 첨단 도구입니다. 이 기술은 특히 고속으로 소결할 수 있고, 우수한 밀도로 소결할 수 있는 능력으로 잘 알려져 있으며,
다양한 특수 소재와 공정에 이상적입니다. SPS furnace의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.
- 나노상 물질 소결: 나노 크기의 물질을 응집시켜 기계적, 물리적 특성을 향상시키는 데 활용됩니다.
- 기능성 등급 물질(FGM): 첨단 공학 응용 분야에 필수적인 공간적으로 다양한 특성을 가진 물질을 만들 수 있게 해줍니다.
- 나노 크기의 열전 물질: 에너지 변환 장치에 사용되는 물질을 생산하는 데 필수적입니다.
- 희토류 영구 자석: 다양한 전자 제품과 자동차 응용 분야에 사용되는 고성능 자석을 제조하는 데 중요합니다.
- 대상 재료: 전자 및 광학 분야의 박막 증착을 위한 재료 생산에 사용됩니다.
- 비평형 재료: 전통적인 평형 상도를 따르지 않는 물질을 합성하는 데 적합합니다.
- 의료용 임플란트: 의료 기기에 사용할 수 있는 정밀한 기계적 특성을 가진 생체 적합성 물질의 개발에 도움이 됩니다.
- 접합 및 성형: 소결 외에도 SPS는 이종 물질을 접합하고 복잡한 모양을 형성하는 데 사용할 수 있습니다.
- 표면 개질: 재료의 표면 특성을 변경하여 내구성이나 기능을 향상시키는 데 효과적입니다.
- 고체 전해질 및 전기 열 재료 연구: 고체 배터리 및 열 관리 시스템에 사용되는 재료의 연구 및 생산에 이상적입니다.
◼Features
스파크 플라즈마 소결로(SPS)는 금속, 세라믹, 복합재 등 다양한 재료를 빠르고 효율적으로 소결할 수 있는 최첨단 솔루션입니다. 이 첨단 소결로는 온-오프 DC 펄스 전류를 사용하여 방전 플라즈마,
방전 충격 압력, 줄 열, 전기장 확산을 생성하는 독특한 압력 소결 방법을 활용하여 소결 공정을 크게 향상시킵니다.
아래는 SPS furnace의 주요 특징과 그것이 고객에게 어떤 혜택을 주는지 강조한 것입니다.
- 자동화된 프로그램 제어: SPS furnace는 소결 온도, 압력, 전류 제어와 같은 중요한 과정을 자동화하는 첨단 제어 시스템을 갖추고 있습니다. 이러한 자동화는 일관되고 정확한 소결 조건을 보장할 뿐만 아니라 수동 개입의 필요성을 줄여 시간과 인적 오류를 줄여줍니다.
- 강화된 안전 조치: 안전 차단 기능이 탑재된 SPS furnace는 비정상적인 수온, 곰팡이 손상 또는 기타 비상 상황이 감지되면 자동으로 종료됩니다. 이 사전 예방적 안전 기능은 장비와 작업자 모두를 보호하여 안전한 작업 환경을 보장합니다.
- 데이터 수집 및 분석 시스템: 이 furnace는 소결 전압, 전류, 제어 온도, 가해진 압력, 변위, 진공도 등과 같은 중요한 공정 변수를 기록하고 분석하는 정교한 데이터 수집 시스템을 갖추고 있습니다. 이 기능을 통해 생산 공정을 상세하게 추적할 수 있고, 더 나은 제품 품질을 위해 소결 조건을 최적화하는 데 도움이 됩니다.
- 사용자 친화적 인터페이스: 대형 LCD 터치 조작 패널을 갖춘 SPS furnace는 변위 데이터, 인터록 상태, 알람 표시, 가압 압력 설정 등 실시간 진단 및 상태 업데이트를 제공합니다. 이 직관적인 인터페이스는 조작과 유지보수를 단순화하여 작업자가 소결 공정을 효과적으로 관리할 수 있도록 합니다.
- 고압 흑연 주형: SPS 용광로에 견고한 흑연 주형을 사용하면 고압 소결이 가능해져 소결 제품의 밀도와 품질이 향상됩니다. 이 주형은 열전대를 삽입할 수 있도록 관통 구멍이 있는 형태로 설계되어 있어 소결 과정에서 정확한 온도 모니터링이 가능합니다.
◼Detail & Parts
1. 유압 시스템 2. 대기 제어 시스템 3. 진공 제어 시스템 4. 유압 시스템 5. 제어 시스템 6. 장비 스위치 7. 진공 제어 시스템 8. 용광로 본체
스파크 플라즈마 소결로의 구조 구성
1. 로딩 장치 2. 로딩 프레임 3. 진공 챔버 4. 관찰 창 5. 불활성 기체 채널 6. 진공 펌프 7. 펄스 스위치 8. 온도계 9. 제어 시스템 10. 유압 실린더 11. 유압 시스템
SPS 기술로 소결된 투명 세라믹
스파크 플라즈마 소결의 공정 흐름
1. 적절한 금형 선택 2. 필요한 분말 질량 계산 3. 금형 채우기 4. 압력 가하기
5. 플라즈마 소결에 넣기 6. 정압 성형 7. 컴퓨터로 소결 매개변수 조정 플라즈마 급속 소결 8. 샘플 완제품 9. 성능 테스트 및 연구
◼Principle
스파크 플라즈마 소결(SPS)은 플라즈마 활성화, 열 압축, 저항 가열을 결합한 신속한 재료 준비 방법입니다. 이 방법은 펄스 전류를 몰드와 분말 입자 또는 벌크 샘플을 통해 직접 통과시켜
소결을 유도합니다.
SPS는 전류 흐름에 의해 생성된 줄 열을 사용하여 샘플을 가열합니다. 분말을 통과하는 전류는 인접한 입자 사이에 스파크 방전을 생성하고, 기체 분자를 이온화하며, 양전자와 전자를 생성합니다.
그 결과, 플라즈마는 입자 표면을 정화하고 활성화하여 물질 이동을 촉진하고 소결 온도와 시간을 줄입니다.
적용된 펄스 전류 전압은 높은 에너지 밀도를 제공하여 방전 지점의 빠른 소결 및 분산을 가능하게 합니다. 이 독특한 가열 모드는 결정 구조 내에서 빠른 냉각을 촉진하여 고품질의 비정질 및 나노 물질을 준비할 수 있도록 합니다.
◼Advantages
- 빠른 소결: SPS furnace는 매우 빠른 가열 속도를 제공하여 전통적인 방법과 비교했을 때 소결 시간을 대폭 줄여줍니다.
- 콤팩트한 구조: SPS furnace의 콤팩트한 디자인은 바닥 면적을 최소화하여 효율적인 배치가 가능합니다.
- 균일한 가열: SPS furnace는 샘플 전체에 걸쳐 균일한 가열을 제공하여 일관된 소결 결과를 보장합니다.
- 높은 가열 속도: SPS furnace의 높은 가열 속도는 빠른 온도 상승을 가능하게 하여 처리 시간을 단축시킵니다.
- 낮은 소결 온도: SPS 용광로는 전통적인 방법보다 낮은 소결 온도에서 작동하여 재료의 무결성을 유지합니다.
- 표면 정화: SPS 용광로의 플라즈마 방전은 입자의 표면을 정화하여 불순물을 제거하고 결합을 강화합니다.
- 입자 성장 억제: SPS 용광로는 입자 성장을 최소화하여 균일하고 제어 가능한 제품 구조를 만듭니다.
- 다용도 재료 호환성: SPS 소결로는 금속, 합금, 세라믹, 복합재료를 포함한 다양한 재료를 소결할 수 있습니다.
- 환경적 지속 가능성: SPS 기술은 환경 친화적이며, 에너지 소비와 폐기물 발생을 줄여줍니다.
- 비용 효율성: SPS 소결로는 고속 소결을 위한 비용 효율적인 솔루션을 제공하여 생산 시간과 비용을 줄여줍니다.
- 고체 확산 접합: SPS 용광로는 재료 간의 고체 확산 접합을 가능하게 해, 높은 제품 강도와 기밀성을 제공합니다.
- 첨단 재료 합성: SPS 용광로는 나노 재료, 기능성 등급 재료, 희토류 자석과 같은 첨단 재료의 합성을 촉진합니다.
◼Technical parameters
| 설정 | - 스테인리스 스틸 챔버 - 제어된 불활성 기체 또는 진공 조건에 적합
- 소결 프레스 장치
- 소결 DC 펄스 발생기
- 진공 장치
- 소결 제어 장치
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| 온도 컨트롤러 | - 정밀 유로텀 온도 컨트롤러가 내장되어 있습니다.
- 과열 온도는 최대 가열 속도에서 5ºC 미만입니다.
- 온도 정확도: 0.1ºC 미만
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| 유압 프레스 | - 수동식 유압 프레스로 압력을 가합니다.
- 최대 압력: 20T
- 과압 경보 기능이 내장된 디지털 압력 게이지
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| 진공 챔버 | - 수직 진공 챔버
- 내부 이중층 스테인리스 스틸 반사판
- 회전식 펌프 포함
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| 치수 (Dimension) | - 전원 공급 장치: 760 L X 460 W X 1820 H, mm
- 용광로: 970 L X 720 W X 1400 H, mm
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◼Technical specifications
