SPS áp lực thiêu kết lò, tên đầy đủ là Spark Plasma Sintering Furnace, là một thiết bị kỹ thuật chuẩn bị vật liệu tiên tiến, được sử dụng rộng rãi trong vật lý, khoa học vật liệu, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác. Đó là plasma xả được tạo ra khi dòng điện xung đi qua các hạt bột để đạt được sự thiêu kết nhanh chóng của vật liệu. Khi dòng xung đi qua các hạt bột, xả tia lửa điện xảy ra trong khoảng cách không khí giữa các hạt, tạo ra plasma nhiệt độ cao. Các hạt hoạt động trong các plasma này có năng lượng cao và có thể thúc đẩy sự phân hủy màng oxy hóa trên bề mặt của các hạt bột, cải thiện hoạt động của bề mặt bột và thúc đẩy tiếp xúc và liên kết giữa các hạt. Dưới tác động nhiệt độ cao của plasma xả, bề mặt của các hạt bột nhanh chóng nóng lên, đạt đến nhiệt độ thiêu kết, do đó, dưới tác động của áp suất bên ngoài, một chất thiêu kết chặt chẽ được hình thành.

　　SPS áp lực thiêu kết lòHướng dẫn chi tiết về hoạt động của nó:

Chuẩn bị trước khi thí nghiệm

Xác nhận an toàn

Mặc PPE: đeo găng tay chịu nhiệt độ cao, kính bảo hộ, quần áo thử nghiệm.

Kiểm tra môi trường: Đảm bảo không có tạp chất xung quanh thiết bị, thông gió tốt, nước làm mát, khí nén, cung cấp điện bình thường.

Trạng thái thiết bị: xác nhận rằng thân lò được làm mát đến nhiệt độ phòng, không có rò rỉ trong hệ thống chân không, hệ thống thủy lực.

Chuẩn bị mẫu và khuôn mẫu

Chọn khuôn: Chọn khuôn than chì phù hợp (thường là hình trụ) theo kích thước và hình dạng mẫu.

Làm sạch khuôn: Làm sạch các bức tường bên trong khuôn, đấm lên và xuống, miếng đệm bằng ethanol khan hoặc acetone, loại bỏ dầu bẩn và tạp chất, sấy khô hoặc sấy khô.

Tải mẫu:

Nạp mẫu bột đồng đều vào khoang bên trong của khuôn.

Sử dụng một scraper để làm phẳng bề mặt.

Đặt một cú đấm thấp hơn và thêm các khối đệm than chì nếu cần thiết.

Đảm bảo rằng các thành phần khuôn (cơ sở, khuôn, đấm) được lắp ráp đúng cách và không bị lệch.

Kiểm tra thiết bị

Kiểm tra lưu lượng nước làm mát, nhiệt độ bình thường (thường yêu cầu nhiệt độ nước<25 ° C, lưu lượng phù hợp với yêu cầu).

Kiểm tra xem mức dầu thủy lực có bình thường không.

Kiểm tra mức dầu bơm chân không và màu sắc, thay thế nếu cần thiết.

Đảm bảo rằng tất cả các thiết bị khóa liên động an toàn (cửa lò, nút dừng khẩn cấp) hoạt động bình thường.

II. Lắp đặt lò và niêm phong

Nạp vào khuôn

Đặt khuôn lắp ráp cẩn thận vào lò, đảm bảo nó nằm ở vị trí trung tâm của đầu trên và dưới.

Điều chỉnh vị trí để tránh ma sát khuôn với tường lò hoặc điện cực.

Đóng cửa lò sưởi

Đóng cửa lò từ từ và êm ái.

Hướng dẫn sử dụng hoặc tự động khóa thiết bị niêm phong cửa lò để đảm bảo niêm phong chân không tốt.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Khởi động hệ thống hút chân không

Mở máy bơm cơ khí, tiến hành hút chân không thô vào khoang lò.

Độ rỗng thực sự đạt đến một mức nhất định (chẳng hạn như<10 Pa), tùy thuộc vào cấu hình thiết bị, có thể cần phải bật bơm phân tử hoặc bơm khuếch tán để bơm chân không cao.

Kiểm tra độ chân không

Quan sát số đo chân không để xác nhận rằng chân không có thể đáp ứng các yêu cầu của quá trình (thường<10⁻Pa hoặc cao hơn).

Giữ chân không cao trong một thời gian và kiểm tra xem có rò rỉ không (độ chân không có ổn định hay không).

Thay thế không khí (tùy chọn)

Nếu quá trình yêu cầu thiêu kết trong một bầu không khí trơ, chẳng hạn như Ar có độ tinh khiết cao:

Trước tiên rút khoang đến chân không cao.

Nạp khí trơ có độ tinh khiết cao vào khoang đến áp suất bình thường.

Vacuum lần nữa.

Lặp lại quá trình này 2-3 lần (được gọi là "thay thế") để tối đa hóa việc loại bỏ oxy và độ ẩm.

Lần nạp cuối cùng của khí trơ đến áp suất quá trình (thường là áp suất vi dương).

IV. Thiết lập chương trình thiêu kết và khởi động

Bật hệ thống điều khiển

Mở nguồn điện tủ điều khiển, nguồn điện máy tính.

Khởi động phần mềm điều khiển SPS.

Đặt tham số thiêu kết

Nhập hoặc chọn chương trình thiêu kết cài sẵn trong giao diện phần mềm, các thông số chính bao gồm:

Tốc độ nóng lên (° C/phút)

Nhiệt độ mục tiêu (° C)

Thời gian giữ ấm (min)

Đường cong áp suất: áp suất trước, áp suất thiêu kết, áp suất giữ (kN hoặc MPa)

Chế độ xung hiện tại (ví dụ: DC, tỷ lệ xung)

Thiết lập áp suất chân không/khí quyển

Phương pháp làm mát (với làm mát lò, làm nguội khí, vv)

Tự kiểm tra hệ thống

Phần mềm thường thực hiện tự kiểm tra hệ thống (kiểm tra trạng thái nước, điện, khí, chân không, áp suất, v.v.) để xác nhận rằng tất cả các điều kiện đáp ứng có thể bắt đầu.

Khởi động chương trình thiêu kết

Xác nhận rằng tất cả các thông số là chính xác và nhấp vào nút Start hoặc Run.

Hệ thống sẽ tự động thực hiện theo quy trình cài đặt: sưởi ấm, điều áp, giữ nhiệt, làm mát.

V. Giám sát hoạt động

Giám sát thời gian thực

Giám sát thời gian thực trên giao diện phần mềm điều khiển:

Nhiệt độ (đo cặp nhiệt điện)

Áp lực (thực sự gây áp lực)

Độ dịch chuyển (số lượng co rút dày đặc của mẫu)

Hiện tại/điện áp (trạng thái xả)

Độ chân không/Áp suất khí quyển

Quan sát xem đường cong có thay đổi như mong đợi hay không, có dao động bất thường hoặc báo động.

Bảo vệ

Người vận hành không được rời đi trong quá trình thử nghiệm và sẵn sàng ứng phó với các tình huống bất ngờ (chẳng hạn như báo động, rò rỉ nước, rò rỉ khí).

Kết thúc thí nghiệm và lấy mẫu

Kết thúc chương trình

Sau khi quá trình thiêu kết hoàn tất, hệ thống tự động ngừng sưởi ấm và điều áp.

Làm mát theo cài đặt (thường mất vài giờ).

Phục hồi áp suất bình thường

Khi nhiệt độ lò được làm mát đến nhiệt độ an toàn (thường<100 ° C, xem hướng dẫn cụ thể), bạn có thể thực hiện bước tiếp theo.

Nếu không khí bảo vệ đã được sử dụng, hãy tắt nguồn khí trước.

Chậm nạp khí trơ hoặc không khí vào khoang lò với áp suất bình thường (ngăn chặn đột biến áp suất làm hỏng thiết bị hoặc mẫu).

Mở cửa ra.

Mở khóa và mở cửa lò sưởi.

Lấy mẫu

Cẩn thận loại bỏ khuôn bằng cách sử dụng các công cụ đặc biệt như kìm nồi nấu kim loại.

Sau khi khuôn nguội, mẫu thiêu kết được đẩy ra khỏi khuôn bằng thiết bị phun.

Làm sạch&Hồ sơ

Làm sạch khuôn và lò (theo yêu cầu bảo trì hàng ngày).

Ghi lại các thông số thí nghiệm, trạng thái mẫu và hoạt động của thiết bị.