A sinterização por plasma de faísca (SPS) é um processo sofisticado utilizado para criar materiais de alta densidade com microestruturas controladas.
Quais são as fases da sinterização por plasma de faísca? (3 fases principais explicadas)
1. Aquecimento por plasma
O processo SPS começa com o aquecimento por plasma.
É aplicada uma corrente DC pulsada ao material.
Isto leva a descargas eléctricas entre as partículas de pó.
Estas descargas criam um aquecimento localizado e momentâneo das superfícies das partículas.
As temperaturas podem atingir vários milhares de graus Celsius.
As descargas de microplasma formam-se uniformemente em todo o volume da amostra.
Isto assegura que o calor gerado é distribuído uniformemente.
O ambiente de alta temperatura purifica e ativa as superfícies das partículas.
As impurezas são vaporizadas, preparando as partículas para a fusão.
2. Fusão de partículas
Após a purificação e ativação das superfícies das partículas, a fase seguinte envolve a fusão destas superfícies.
As altas temperaturas provocam a fusão das camadas superficiais purificadas das partículas.
Isto forma "pescoços" entre as partículas adjacentes.
Este processo de fusão da superfície é crucial para a consolidação inicial do pó numa estrutura coesa.
3. Densificação
A fase final da SPS é a densificação.
A estrutura consolidada é ainda compactada sob pressão mecânica.
A combinação do aquecimento rápido com a aplicação de pressão facilita o processo de sinterização.
Isto permite a obtenção de densidades elevadas num curto espaço de tempo.
Esta fase é também caracterizada pela inibição do crescimento de partículas.
Isto ajuda a manter uma microestrutura de grão fino.
A alta energia de sinterização e a natureza localizada das altas temperaturas garantem que os grãos internos das partículas não cresçam excessivamente.
Isto é benéfico para controlar o tamanho do grão do corpo sinterizado.
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