Produkte Thermische Ausrüstung Vakuum-Heißpressofen Spark-Plasma-Sinterofen SPS-Ofen
Spark-Plasma-Sinterofen SPS-Ofen

Vakuum-Heißpressofen

Spark-Plasma-Sinterofen SPS-Ofen

Artikelnummer : KTSP

Preis variiert je nach Spezifikationen und Anpassungen


Ausgangsstrom
0-30000 A
Nenntemperatur
2300 ℃
Bemessungsdruck
100-500 KN
Größe der Probe
Ø30-Ø200 mm
ISO & CE icon

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Einführung

Spark Plasma Sintering (SPS) ist ein schnelles Verfahren zur Materialvorbereitung, bei dem gepulster Strom zum Sintern von Materialien direkt in einer Form verwendet wird. Es kombiniert Plasmaaktivierung, Heißpressen und Widerstandserwärmung und bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Sinterverfahren. SPS ermöglicht eine gleichmäßige Erwärmung, hohe Heizraten, niedrige Sintertemperaturen, kurze Sinterzeiten und eine hohe Produktionseffizienz. Außerdem reinigt es die Oberflächen, verhindert das Kornwachstum und erleichtert die Herstellung einheitlicher und kontrollierbarer Strukturen. Im Vergleich zum konventionellen Sintern ist SPS umweltfreundlich, kosteneffizient und erfordert nur minimale Betriebszeiten.

Anwendung

Der Spark Plasma Sintering Furnace (SPS) ist ein vielseitiges und fortschrittliches Werkzeug, das in verschiedenen wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen eingesetzt wird. Diese Technologie ist vor allem für ihre Fähigkeit bekannt, Materialien mit hoher Geschwindigkeit und hervorragender Kompaktheit zu sintern, was sie ideal für eine Reihe von speziellen Materialien und Prozessen macht. Nachfolgend sind die wichtigsten Anwendungsbereiche des SPS-Ofens aufgeführt:

  • Sintern von Nanophasen-Materialien: Wird für die Konsolidierung von Materialien im Nanobereich verwendet, um deren mechanische und physikalische Eigenschaften zu verbessern.
  • Funktional abgestufte Werkstoffe (FGM): Ermöglicht die Herstellung von Materialien mit räumlich variierenden Eigenschaften, die für fortschrittliche technische Anwendungen entscheidend sind.
  • Nanoskalige thermoelektrische Materialien: Wesentlich für die Herstellung von Materialien, die in Energieumwandlungsgeräten verwendet werden.
  • Seltene Erden-Dauermagnete: Entscheidend für die Herstellung von Hochleistungsmagneten, die in verschiedenen Elektronik- und Automobilanwendungen eingesetzt werden.
  • Zielwerkstoffe: Werden bei der Herstellung von Materialien für die Dünnschichtabscheidung in der Elektronik und Optik verwendet.
  • Nicht-Gleichgewichts-Materialien: Geeignet für die Synthese von Materialien, die nicht den traditionellen Gleichgewichts-Phasendiagrammen folgen.
  • Medizinische Implantate: Hilft bei der Entwicklung von biokompatiblen Materialien mit präzisen mechanischen Eigenschaften für medizinische Geräte.
  • Fügen und Umformen: Über das Sintern hinaus kann SPS zum Verbinden unterschiedlicher Materialien und zum Formen komplexer Formen verwendet werden.
  • Oberflächenmodifizierung: Effektive Veränderung der Oberflächeneigenschaften von Materialien zur Verbesserung der Haltbarkeit oder Funktionalität.
  • Festkörperelektrolyt- und elektrothermische Materialforschung: Ideal für die Untersuchung und Herstellung von Materialien, die in Festkörperbatterien und Wärmemanagementsystemen verwendet werden.

Merkmale

Der Spark Plasma Sintering Furnace (SPS) ist eine hochmoderne Lösung für das schnelle und effiziente Sintern einer Vielzahl von Materialien, einschließlich Metallen, Keramiken und Verbundwerkstoffen. Dieser fortschrittliche Ofen nutzt ein einzigartiges Drucksinterverfahren, bei dem Ein-Aus-Gleichstrom-Impulsströme zur Erzeugung von Entladungsplasma, Entladungsstoßdruck, Joule-Wärme und elektrischer Felddiffusion eingesetzt werden, wodurch der Sinterprozess erheblich verbessert wird. Nachfolgend sind die wichtigsten Merkmale des SPS-Ofens aufgeführt, wobei der Nutzen für den Kunden hervorgehoben wird:

  1. Automatisierte Programmsteuerung: Der SPS-Ofen verfügt über ein fortschrittliches Steuerungssystem, das kritische Prozesse wie die Steuerung von Sintertemperatur, Druck und Strom automatisiert. Diese Automatisierung gewährleistet nicht nur gleichbleibende und präzise Sinterbedingungen, sondern verringert auch die Notwendigkeit manueller Eingriffe, was Zeit spart und menschliche Fehler reduziert.
  2. Verbesserte Sicherheitsmaßnahmen: Ausgestattet mit einer Sicherheitsabschaltfunktion, schaltet sich der SPS-Ofen automatisch ab, wenn er abnormale Wassertemperaturen, Formschäden oder andere Notfälle feststellt. Diese proaktive Sicherheitsfunktion schützt sowohl die Anlage als auch den Bediener und gewährleistet eine sichere Arbeitsumgebung.
  3. Datenerfassungs- und Analysesystem: Der Ofen verfügt über ein hochentwickeltes Datenerfassungssystem, das kritische Prozessparameter wie Sinterspannung, Stromstärke, Steuerungstemperatur, angewandter Druck, Verdrängung und Vakuumgrad aufzeichnet und analysiert. Diese Fähigkeit ermöglicht eine detaillierte Verfolgung des Produktionsprozesses und hilft bei der Optimierung der Sinterbedingungen für eine bessere Produktqualität.
  4. Benutzerfreundliches Interface: Über ein großes LCD-Touch-Bedienfeld bietet der SPS-Ofen Echtzeit-Diagnosen und Statusaktualisierungen, einschließlich Verdrängungsdaten, Verriegelungsstatus, Alarmanzeigen und Druckeinstellungen. Diese intuitive Schnittstelle vereinfacht den Betrieb und die Wartung und erleichtert dem Bediener die effektive Steuerung des Sinterprozesses.
  5. Graphit-Hochdruckform: Die Verwendung einer robusten Graphitform im SPS-Ofen ermöglicht das Sintern unter hohem Druck, wodurch die Dichte und Qualität der gesinterten Produkte verbessert wird. Die Form ist mit einer Durchgangsbohrung für die Einführung von Thermoelementen versehen, die eine präzise Temperaturüberwachung während des Sintervorgangs ermöglichen.

Detail & Teile

Details zum Produkt

Einzelheiten zum Produkt

1. Hydraulisches System 2. Atmosphärenkontrollsystem 3. Vakuum-Kontrollsystem 4. Hydraulisches System 5. Steuerungssystem 6. Geräteschalter 7. Vakuum-Kontrollsystem 8. Körper des Ofens
1. Hydraulisches System 2. Atmosphären-Kontrollsystem 3. Vakuum-Kontrollsystem 4. Hydraulisches System 5. Steuerungssystem 6. Geräteschalter 7. Vakuum-Kontrollsystem 8. Gehäuse des Ofens
Aufbau des Spark-Plasma-Sinterofens: 1. Beschickungseinheit 2. Beschickungsrahmen 3. Vakuumkammer 4. Beobachtungsfenster 5. Inertgas-Kanal 6. Vakuumpumpe 7. Impulsschalter 8. Temperaturmesser 9. Steuerungssystem 10. Hydraulischer Zylinder 11. Hydraulisches System
Funkenplasma-Sinterofen Struktur Zusammensetzung
1. Beladeeinheit 2. Beschickungsrahmen 3. Vakuumkammer 4. Beobachtungsfenster 5. Inertgas-Kanal 6. Vakuumpumpe 7. Impulsschalter 8. Temperaturmesser 9. Steuerungssystem 10. Hydraulischer Zylinder 11. Hydraulisches System
Transparente Keramik, gesintert mit SPS-Technologie
Transparente Keramik gesintert mit SPS-Technologie
Prozessablauf des Spark-Plasma-Sinterns

Prozessablauf des Funkenplasmasinterns (1.Geeignete Form auswählen 2.Benötigte Pulvermasse berechnen 3.Form füllen 4.Druck aufbringen 5.In das Plasmasintern einlegen 6.Statisches Druckgießen 7.Sinterparameter per Computer einstellen Plasma-Schnellsintern 8.Fertiges Produkt bemustern 9.Leistungsprüfung und Forschung)

Prinzip

Funkenplasmasintern (SPS) ist eine schnelle Materialvorbereitungsmethode, die Plasmaaktivierung, Heißpressen und Widerstandserhitzung kombiniert. Dabei wird ein Impulsstrom direkt durch die Form und die Pulverpartikel oder Schüttgutproben geleitet, um die Sinterung einzuleiten.

SPS nutzt die durch den Stromfluss erzeugte Joulesche Wärme, um die Probe zu erhitzen. Der Strom, der durch das Pulver fließt, erzeugt eine Funkenentladung zwischen benachbarten Partikeln, wodurch Gasmoleküle ionisiert und Positronen und Elektronen erzeugt werden. Das daraus resultierende Plasma reinigt und aktiviert die Partikeloberflächen, fördert die Materialwanderung und reduziert die Sintertemperatur und -zeit.

Die angelegte Impulsstromspannung sorgt für eine hohe Energiedichte, die ein schnelles Sintern und eine Dispersion des Entladungspunktes ermöglicht. Dieser einzigartige Heizmodus erleichtert die schnelle Abkühlung innerhalb der Kristallstruktur und ermöglicht die Herstellung hochwertiger amorpher und Nanomaterialien.

Vorteile

  • Schnelles Sintern: SPS-Öfen bieten außergewöhnlich schnelle Heizraten, wodurch die Sinterzeit im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren drastisch reduziert wird.
  • Kompakter Aufbau: Die kompakte Bauweise von SPS-Öfen minimiert den Platzbedarf und ermöglicht einen effizienten Einsatz.
  • Gleichmäßige Erwärmung: SPS-Öfen sorgen für eine gleichmäßige Erwärmung der gesamten Probe und damit für konstante Sinterergebnisse.
  • Hohe Heizrate: Die hohe Aufheizrate von SPS-Öfen ermöglicht einen schnellen Temperaturanstieg und damit kürzere Prozesszeiten.
  • Niedrige Sintertemperatur: SPS-Öfen arbeiten mit niedrigeren Sintertemperaturen als herkömmliche Verfahren, wodurch die Materialintegrität erhalten bleibt.
  • Reinigung der Oberfläche: Die Plasmaentladung in SPS-Öfen reinigt die Oberfläche der Partikel, entfernt Verunreinigungen und verbessert die Bindung.
  • Hemmung des Kornwachstums: SPS-Öfen minimieren das Kornwachstum, was zu einer gleichmäßigen und kontrollierbaren Produktstruktur führt.
  • Vielseitige Materialkompatibilität: SPS-Öfen können eine breite Palette von Materialien sintern, darunter Metalle, Legierungen, Keramiken und Verbundwerkstoffe.
  • Umweltverträglichkeit: Die SPS-Technologie ist umweltfreundlich und reduziert den Energieverbrauch und das Abfallaufkommen.
  • Kosteneffizienz: SPS-Öfen bieten eine kosteneffiziente Lösung für das Hochgeschwindigkeitssintern und reduzieren die Produktionszeit und -kosten.
  • Festkörper-Diffusions-Bonden: SPS-Öfen ermöglichen die Festkörperdiffusionsbindung zwischen Materialien und sorgen so für eine hohe Produktfestigkeit und Luftdichtheit.
  • Fortschrittliche Materialsynthese: SPS-Öfen erleichtern die Synthese fortschrittlicher Materialien wie Nanomaterialien, funktional abgestufte Materialien und Seltenerdmagnete.

Technische Parameter

Der Spark Plasma Sintering Furnace (SPS) mit einem Druck von bis zu 20 Tonnen und einer Temperatur von bis zu 1600ºC ist ein Spark Plasma Sintering System, das für ein breites Spektrum an Materialforschung bis zu 1600ºC ausgelegt ist. Er kann zum Sintern, zur Sinterbindung, zur Oberflächenbehandlung und zur Synthese verwendet werden. Als Probenmaterial können Metalle, Keramiken, nanostrukturierte Materialien und amorphe Materialien verwendet werden. Dieses System eignet sich perfekt für die Erforschung von Festelektrolyten und elektrothermischen Materialien.

Ausstattung
  • Edelstahlkammer - geeignet für kontrollierte Inertgas- oder Vakuumbedingungen
  • Sinter-Presseinheit
  • Sinter-DC-Impulsgenerator
  • Vakuum-Einheit
  • Sinter-Steuereinheit
Temperaturregler
  • Eingebauter Eurotherm-Präzisions-Temperaturregler
  • Überschwingen Temperatur ist weniger als 5ºC bei der FesttagsheizungRate
  • Temperaturgenauigkeit: < 0,1 ºC
Hydraulische Presse
  • Handbetätigte hydraulische Presse zum Aufbringen von Druck.
  • Maximaler Druck: 20 T
  • Eingebautes digitales Manometer mit Überdruckalarm.
Vakuumkammer
  • Vertikale Vakuumkammer
  • Innere Doppelschicht-Edelstahl-Reflektoren
  • Inklusive Rotationspumpe
Abmessungen
  • Stromversorgung: 760 L X 460 B X 1820 H, mm
  • Ofen: 970 L x 720 B x 1400 H, mm

Technische Daten

Modell KTSP-10T-5 KTSP-20T-6 KTSP-20T-10 KTSP-50T-30
Nennleistung 50Kw 60Kw 100Kw 300Kw
Ausgangsstrom 0-5000A 0-6000A 0-10000A 0-30000A
Eingangsspannung 0-10V 0-10V 0-10V 0-10V
Nenntemperatur 2300℃
Nenndruck 100KN 200KN 200KN 500KN
Größe der Probe Ø30mm Ø50mm Ø100mm Ø200mm
Hub des Stößels 100mm 100mm 100mm 200mm
Endvakuum 1Pa

Warnungen

Die Sicherheit des Bedieners steht an erster Stelle! Bitte bedienen Sie das Gerät mit Vorsicht. Das Arbeiten mit brennbaren, explosiven oder giftigen Gasen ist sehr gefährlich. Der Bediener muss alle erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen treffen, bevor er das Gerät in Betrieb nimmt. Das Arbeiten mit Überdruck in den Reaktoren oder Kammern ist gefährlich. Der Bediener muss die Sicherheitsvorschriften strikt einhalten. Besondere Vorsicht ist auch beim Umgang mit luftreaktiven Materialien geboten, insbesondere unter Vakuum. Durch ein Leck kann Luft in das Gerät eindringen und eine heftige Reaktion hervorrufen.

Für Sie entworfen

KinTek bietet umfassenden, maßgeschneiderten Service und Ausrüstung für Kunden auf der ganzen Welt. Unsere spezialisierte Teamarbeit und unsere erfahrenen Ingenieure sind in der Lage, die kundenspezifischen Hardware- und Software-Ausrüstungsanforderungen zu erfüllen und unseren Kunden beim Aufbau der exklusiven und personalisierten Ausrüstung und Lösung zu helfen!

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FAQ

Wozu Dient Ein Vakuum-Heißpressofen?

Der Zweck eines Vakuum-Heißpressofens besteht darin, Vakuum oder Atmosphäre, Heißpressen und Hochtemperatursintern zu kombinieren, um neue Materialien zu bilden. Es kann beim Vakuumsintern von transparenter Keramik, Industriekeramik und Metallen sowie beim Hochtemperatursintern von Keramikmaterialien wie Siliziumkarbid und Siliziumnitrid eingesetzt werden. Darüber hinaus kann es zur Wärmebehandlung von Pulvern und Presslingen bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts der Hauptkomponenten verwendet werden, wodurch deren Festigkeit durch metallurgische Verbindung zwischen den Partikeln verbessert wird. Die fertigen Materialien weisen verbesserte mechanische, elektronische und thermische Eigenschaften auf.

Was Ist RF-PECVD?

RF PECVD steht für „Radio-Frequency Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition“. Hierbei handelt es sich um eine Technik zur Herstellung polykristalliner Filme auf einem Substrat, bei der Glimmentladungsplasma zur Beeinflussung des Prozesses eingesetzt wird, während die chemische Gasphasenabscheidung bei niedrigem Druck stattfindet. Das RF-PECVD-Verfahren ist für die Standard-Silizium-IC-Technologie gut etabliert, bei der typischerweise flache Wafer als Substrate verwendet werden. Diese Methode ist aufgrund der Möglichkeit einer kostengünstigen Filmherstellung und der hohen Effizienz der Abscheidung vorteilhaft. Materialien können auch als Filme mit abgestuftem Brechungsindex oder als Stapel von Nanofilmen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften abgeschieden werden.

Welche Vorteile Bietet Ein Vakuum-Heißpressofen?

Zu den Vorteilen eines Vakuum-Heißpressofens gehören das Heißpresssintern von Metall- und Keramikpulvern, die Herstellung von Keramik-/Metall-Verbundwerkstoffen und intermetallischen Verbindungen, die Forschung und Entwicklung von Diffusionsschweißverfahren sowie das Verdichtungs-Heißpresssintern von Sauerstoff-/Stickstoff-/Bor-/Kohlenstoffverbindungen usw ihre Mischungen. Die hohe Temperatur und der hohe Druck unter Vakuum oder Atmosphäre tragen dazu bei, die festen Partikel der Rohstoffe miteinander zu verbinden, Hohlräume und Korngrenzen zu verringern und die mechanischen, elektronischen und thermischen Eigenschaften der fertigen Materialien zu verbessern.

Wie Funktioniert Ein Vakuum-Heißpressofen?

Ein Vakuum-Heißpressofen ist ein Gerät, das Vakuum, Heißpressen und Hochtemperatursintern kombiniert. Dabei werden Materialien unter Vakuum oder Atmosphäre erhitzt und unter Druck gesetzt, um einen kompakten polykristallinen Sinterkörper mit verbesserten mechanischen, elektronischen und thermischen Eigenschaften zu erzeugen. Der Ofen besteht aus mehreren Systemen, darunter Ofenkörper, Heizung und Wärmespeicherung, Temperaturmesssystem, Vakuumsystem, Luftbeschickungssystem, Wasserkühlsystem, Steuersystem und Drucksystem. Heizelemente können Graphitheizer, Molybdänheizer oder Induktionsheizer sein, und für die hydraulische Druckbeaufschlagung kann eine ein- oder zweiseitige Druckbeaufschlagung verwendet werden.
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The SPS furnace has brought about a remarkable improvement in our research capabilities, enabling us to conduct experiments and obtain results in a fraction of the time.

Ainsley Alhassan

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5

This sintering furnace is a game-changer. Its speed, efficiency, and versatility have made it an indispensable tool in our lab, allowing us to explore new materials and processes.

Carolina Sotomayor

4.7

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5

The SPS furnace is a well-built and reliable piece of equipment. Its user-friendly design and safety features make it an excellent choice for our research lab.

Dexter De La Cruz

4.9

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5

The SPS furnace has exceeded our expectations. The quality of the sintered materials is exceptional, and the furnace's durability ensures consistent performance.

Eleanor Abiodun

4.8

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5

The SPS furnace offers exceptional value for money. Its cost-effectiveness, combined with its high performance, makes it an attractive investment for any research institution.

Felix Andersson

4.7

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5

The SPS furnace is a testament to technological advancement. Its innovative features and groundbreaking capabilities have opened up new avenues of research for our team.

Georgeta Grigore

4.9

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5

The SPS furnace has significantly enhanced our research productivity. Its rapid sintering process has enabled us to complete experiments in a timely manner, leading to accelerated progress.

Harriet Akhtar

4.8

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5

The SPS furnace is a versatile tool that has facilitated the exploration of diverse materials and applications. Its ability to handle various materials sets it apart from other sintering furnaces.

Ignacio Silva

4.7

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5

The SPS furnace is an invaluable asset to our lab. Its speed, reliability, and ease of use have made it a favorite among our researchers.

Josefa Andreescu

4.9

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5

The SPS furnace is a remarkable piece of equipment. Its ability to produce high-quality sintered materials in a matter of minutes is truly impressive.

Konstantin Ivanov

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