特点： 能够在较低的烧结温度、较小的成形压力和较短的时间 内将粉末原料烧结成均匀、细晶粒、具有高性能的材料 或制件。 应用： >制备传统烧结工艺难以制备的材料， 包括纳米材料、功能梯度 材料、热电材料、精细陶瓷材料、生物材料、氧化物超导材料、形 状记忆合金、多孔材料、金属间化合物以及纯WC粉、纯A1N粉等。 >制备金属基复合材料(MMC),纤维增强复合材料(FRC),TiA1- TiB2复合材料；Mn-Zn铁氧体，Fe-M-B软磁合金等磁性杜料，常 规金属Al、Cu、Fe、Ni等材料，MoSi2-C复合制件
能够在较低的烧结温度、较小的成形压力和较短的时间 内将粉末原料烧结成均匀、细晶粒、具有高性能的材料 或制件。 Ø 制备传统烧结工艺难以制备的材料， 包括纳米材料、功能梯度 材料、热电材料、精细陶瓷材料、生物材料、氧化物超导材料、形 状记忆合金、多孔材料、金属间化合物以及纯WC 粉、纯AlN 粉等。 Ø 制备金属基复合材料(MMC) , 纤维增强复合材料( FRC) , TiAlTiB2 复合材料；Mn-Zn 铁氧体, Fe-M-B 软磁合金等磁性材料, 常 规金属Al、Cu、Fe、Ni等材料, MoSi2-C 复合制件。 应用： 特点：
用SPS法对A山2O3-5%SiC进行烧结实验： 100 SPS烧结，在1450℃时， SiC-ZrO2(3Y)-Al2O3 试样几乎都实现了完全致密化。 90 80 SiC-Al2O3 ·而热压法烧结， Al203-5%SiC烧结温度为1650 ℃时，其相对密度只有97.0%； 70 80%A1203-15%Zr02(3Y)-5 I300 1400 1500 1600 %SiC烧结温度为1600℃时， Sintering temperature/C 其相对密度只有98.0%。 图3SPS法烧结的试样相对密度与 由此可见，对于同一种材料， 烧结温度的关系] 采用电火花烧结其温度比热 压烧结大约低200℃
由此可见, 对于同一种材料, 采用电火花烧结其温度比热 压烧结大约低200 ℃。 用SPS 法对Al2O3-5 %SiC 进行烧结实验： •SPS烧结，在1 450 ℃时, 试样几乎都实现了完全致密化。 •而热压法烧结, Al2O3-5 %SiC烧结温度为1650 ℃时，其相对密度只有97. 0 %； 80%Al2O3-15% ZrO2(3Y)-5 %SiC烧结温度为1600 ℃时， 其相对密度只有98. 0 %
100 (a) 95 提高升温速率对材料的致 90 密化是很有利的： 85 ·-3Y-Zr0230℃min-J 80 3Y-Zr02200℃min-1 ■一3Y-ZrO2/103ol% A20330℃min-l 对于同一材料，升温速率越 3Y-Z02/10mol% 75 Alh03200℃minJ 快，材料的密度越高 7 1000110012001300140015001600 SPS sintering temperature/'C (b) 1000 对于同一材料，升温速率越 口快，材料的晶粒度越细. wHjazis ueD 100 3Y-Zr0230℃min1 3Y-Zr02200℃min1 3Y-ZrO2/10mol% Al2O330℃min-l 3Y-Z02/10mol% Al203200℃min-1 1 1000110012001300140015001600 SPS sintering temperature/'C 图4烧结温度与材料相对密度及晶粒度的关系
提高升温速率对材料的致 密化是很有利的： 对于同一材料, 升温速率越 快, 材料的晶粒度越细. 对于同一材料, 升温速率越 快, 材料的密度越高
3.热等静压制(hot isostatic pressing 把粉末压坯或装入特制容器内的粉末体（称粉末包套）置入热等静压机高压 容器中，施以高温和高压，使这些粉末体被压制和烧结成致密的零件或材料 的过程称为粉末热等静压制。 2 高压容器 冷却液进口 气瓶 减压阀 为放气阀 加热器 热电偶 止回阀个 冷却液出 压力表0 压力调节器⑦ 过滤器 压力表 炉子功率 控制器 气体供应 压缩机 电流 过压释放器 控制器 图5 热等静压制原理 温度控制器 1一压力容器：2一气体 压力介质：3一压坯： 4一包套：5一加热炉
把粉末压坯或装入特制容器内的粉末体（称粉末包套）置入热等静压机高压 容器中，施以高温和高压，使这些粉末体被压制和烧结成致密的零件或材料 的过程称为粉末热等静压制。 3. 热等静压制 (hot isostatic pressing) 图５
包套材料选择准则 可塑性和强度 不破裂和隔绝高压气体渗入 o 良好的可加工性和可焊接性 ·不与粉末发生反应和造成污染 HIP后易被除去 成本低