苏州SPS20%碳纤维增强 4683 电气电子应用

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随着**产业的发展，新型材料特别是新型功能材料的种类和需求量不断增加，材料新的功能呼唤新的制备技术。放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering，简称SPS）是制备功能材料的一种全新技术，它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等鲜明特点，可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料，也可用来制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等。
塑胶原料的特点
a. 塑胶原料受热膨胀,热胀系数比金属大很多;
b.一般塑胶原料的刚度比金属低一数量级;
c. 塑胶原料的力学性能在长时间受热下会明显下降;
d.一般塑胶原料在常温下和低于其屈服强度的应力下长期受力,会出现形变;
e. 塑胶原料对缺口损坏很敏感;
f. 塑胶原料的力学性能通常比金属低的多,但有的复合材料的比强度和比模量**金属,如果制品设计合理,会更能发挥起优越性;
g.有些塑胶原料会吸湿,并引起尺寸和性能变化;
h.有些塑料是可燃的;
i. 塑胶原料的疲劳数据还很少,需根据使用要求加以考虑。

塑胶原料按受热冷却时树脂呈现的特性分为：
一、热固性塑料(Thermoset plastics )︰指的是加热后，会使分子构造结合成网状型态，一但结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出所谓的[非可逆变化]，是分子构造发生变化(化学变化 )所致。
二、热塑性塑料(Thermo plastics )︰指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料，即可运用加热及冷却，使其产生[可逆变化](液态←→固态)，是所谓的物理变化。
按照应用范围分主要有通用塑胶如PE/PP/PVC/PS等,工程塑胶如ABS/POM/PC/PA等常用的几种。另外还有一些特别塑胶如耐高温高湿及耐腐蚀及其他一些为特别用途而改性制得的塑胶。

SPS特点：
固相烧结使颗粒产生化合物层或固溶体层，并互相结合在一起。但无论何种情况，其先决条件是颗粒间必须发生传质，否则颗粒不可能结合，颗粒传质受两种因素影响:(1）颗粒的表面性质;  (2)颗粒间近距离原子间作用力。
传统烧结时，颗粒表面具有惰性膜，且颗粒间无主动作用力，因而烧结时间较长。SPs技术克服了上述缺点，具有如下烧结特点:
(1)烧结温度低，烧结时间短，可获得细小、均匀的组织，并能保持原始材料的自然状态;(2)能获得高致密度材料; (3)通过控制烧结组分与工艺，能烧结类似于梯度材料及大型工件等复杂材料。

SPS与热压（HP）有相似之处，但加热方式完全不同，它是一种利用通-断直流脉冲电流直接通电烧结的加压烧结法。通-断式直流脉冲电流的主要作用是产生放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散作用。在SPS烧结过程中，电极通入直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体，使烧结体内部各个颗粒均匀的自身产生焦耳热并使颗粒表面活化。与自身加热反应合成法（SHS）和微波烧结法类似，SPS是有效利用粉末内部的自身发热作用而进行烧结的。SPS烧结过程可以看作是颗粒放电、导电加热和加压综合作用的结果。除加热和加压这两个促进烧结的因素外，在SPS技术中，颗粒间的有效放电可产生局部高温，可以使表面局部熔化、表面物质剥落；高温等离子的溅射和放电冲击清除了粉末颗粒表面杂质（如去处表面氧化物等）和吸附的气体。电场的作用是加快扩散过程。
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