烧结，指的是坯体在高温下致密化过程和现象的总称，是众多粉体材料变成制件必不可少的一步，这一步对制件的力学性能、光学性能等都有着不能忽视的影响。对于陶瓷材料等难烧结的材料而言，其动辄便是7、8h的漫长的烧结过程总是让人“焦虑不已”，对于高校用户而言大家应该深有体会，为了排队烧一块陶瓷，等了好久好久好久，如果烧坏了再来一遍那就更不好意思了。

在众多陶瓷烧结方法中，有一种叫“高速火花等离子烧结”的烧结方式，烧成一块陶瓷仅需30分钟，烧结速度及品质秒杀众多烧结方法。2019年12月05日，小编带领粉体圈境外考察团的团友走进了日本ELENIX，近距离感受了一下新材料开发利器“高速火花等离子烧结”的神烧结速度。

团友们正在步行前往坐落于居民区中间的“小作坊”

在ELENIX的工作间，工作人员为我们现场演示了用高速火花放电等离子烧结设备烧结陶瓷的过程（大家脑补一下，为了保护参观企业隐私，小编此处不爆照了），从装料--升温-烧结-降温-脱模，全程耗时仅需约30min，就把陶瓷粉料（无需添加助剂，直接装进模具烧结）搞成了陶瓷块。据工作人员介绍，采用这种方法制备的陶瓷块，接近于陶瓷的理论密度。

具体为放电等离子烧结SPS为何有这么神速，我们将从其工艺过程说起，等离子烧结工艺简单点说是这样的，将金属、陶瓷等粉末装入模具内，通过上下模冲及通电电极将烧结电源和压制压力施加于烧结粉末。当脉冲电压直接施加到粉末上时，在粉末颗粒之间的空间中发生微放电（详见下方示意图）产生等离子体，高温等离子的溅射及放电冲击清除了粉末颗粒表面的杂质和吸附的气体。与此同时，粒子表面受到热量和应变能的积累而被激活。接下来，一个特殊的电源在激活粒子接触的位置产生焦耳热，导致热扩散。此时由电压引起的电扩散并行发生，允许烧结在短时间内完成，范围从几十秒到几分钟。

放电清洁及活化示意图

用Ed Pas（参观企业的设备型号之一）烧成的SiC样品

除了用于陶瓷烧结以外，Ed Pas还可以用于不同材料的拼接

由于等离子烧结在每分钟1000~2000℃的快速升温是可能的，因此可以在短时间内完成碳化物、硼化物、钨、钼和其它熔点高的材料的烧结。由于烧结在低温下在短时间内发生，材料的晶粒还没来得及胡乱生长，烧结后的制品晶粒均匀，显微结构致密，因此采用SPS制品的材料除了速度神速，其产品性能也有一些独到之处。

2019年12月5日，粉体圈考察团在日本“牛作坊”ELENIX

在参观ELENIX的过程中，小编了解到ELENIX目前的最大型的设备可制取的材料尺寸为200*100mm，目前主要服务于高校及材料研发机构，目前国内已有数所高校使用了他们的产品。除了针对高校的服务，如果有来自产业的批量制作需求，他们也可以与你共同研发，量身定做产品。如果您对相关业务感兴趣想要获得联系，可以联系小编为你举荐哦（小林：17328213296，微信同号）。

作者：粉体圈小白