La sinterizzazione al plasma (SPS) è una tecnica di sinterizzazione che prevede l'applicazione simultanea di una pressione monoassiale e di una corrente pulsata ad alta intensità e basso voltaggio. Il meccanismo dell'SPS può essere riassunto in quattro fasi principali: creazione del vuoto, applicazione della pressione, riscaldamento a resistenza e raffreddamento. Durante il processo, uno stato locale di alta temperatura è generato momentaneamente da una scarica di scintille tra le particelle, che porta a una densificazione accelerata della sinterizzazione e alla formazione di un corpo sinterizzato di alta qualità.
1. Creazione del vuoto:
La prima fase dell'SPS prevede la rimozione dei gas e la creazione del vuoto. Questa fase è fondamentale per prevenire eventuali inclusioni di gas all'interno del materiale sinterizzato, che potrebbero comprometterne l'integrità e le proprietà. Evacuando l'atmosfera, il processo garantisce che le fasi successive avvengano in un ambiente controllato e pulito.2. Applicazione della pressione:
Nella seconda fase viene applicata una pressione. Questa pressione uniassiale è un componente chiave del processo SPS, in quanto favorisce il consolidamento delle particelle di materiale. La pressione favorisce la riduzione della distanza interparticellare e promuove la formazione di colli tra le particelle, essenziale per la sinterizzazione.
3. Riscaldamento a resistenza:
La terza fase prevede il riscaldamento a resistenza, in cui il materiale viene riscaldato da una corrente che lo attraversa direttamente. La corrente continua pulsata genera un calore Joule all'interno del materiale, portando a un riscaldamento rapido e uniforme. Questo meccanismo di riscaldamento è diverso da quello dei forni tradizionali, in quanto consente un controllo preciso della temperatura e della velocità di riscaldamento. Gli impulsi ad alta intensità e bassa tensione creano anche una scarica di scintille nei punti di contatto tra le particelle, generando uno stato locale ad alta temperatura che facilita il processo di sinterizzazione.
4. Raffreddamento:
