La pressione utilizzata per la sinterizzazione al plasma di scintilla (SPS) può variare, ma in genere viene effettuata ad altissima pressione, fino a 8 GPa (gigapascal). L'applicazione della pressione durante la SPS facilita la nuova disposizione dei grani, riduce la diffusione durante il processo di sinterizzazione, aumenta la densità del materiale ed elimina la porosità, con conseguente riduzione della temperatura e della durata della sinterizzazione.
La SPS è una tecnica relativamente nuova che offre diversi vantaggi rispetto ai metodi di sinterizzazione convenzionali. Sono sufficienti pochi minuti per completare il processo di sinterizzazione, rispetto alle ore o addirittura ai giorni necessari per la sinterizzazione tradizionale. Questa elevata velocità di sinterizzazione è possibile grazie agli alti tassi di riscaldamento che possono essere facilmente raggiunti attraverso il riscaldamento interno del campione. Le velocità di riscaldamento in SPS possono superare i 300°C/min, consentendo di raggiungere rapidamente la temperatura desiderata.
Nell'SPS, l'applicazione simultanea di temperatura e pressione porta a un'elevata densificazione, ottenendo un compatto denso a temperature di sinterizzazione inferiori di 200-250°C rispetto alla sinterizzazione convenzionale. L'SPS consente inoltre di sinterizzare polveri di dimensioni nanometriche senza una notevole crescita dei grani, rendendolo adatto alla preparazione di ceramiche nanostrutturate o nano-compositi con eccellenti proprietà meccaniche.
La pressione per la SPS viene applicata attraverso una pressione monoassiale e una corrente pulsata ad alta intensità e bassa tensione. La corrente continua pulsata attraversa la polvere e genera una scarica di plasma tra le particelle, provocando un rapido riscaldamento e la sinterizzazione. Il processo SPS avviene in genere in un ambiente sotto vuoto o in atmosfera controllata per evitare l'ossidazione e garantire la purezza.
In generale, il processo SPS offre una velocità di sinterizzazione più elevata, un controllo preciso della temperatura e della pressione e la possibilità di fabbricare materiali con microstrutture e proprietà uniche. È comunemente utilizzato nella scienza dei materiali, nella nanotecnologia e nell'ingegneria per la fabbricazione di materiali ceramici, metallici e compositi.
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