A sinterização por plasma de faísca (SPS) é uma técnica de sinterização assistida por campo altamente eficiente.
É conhecida pela sua capacidade de obter materiais totalmente densos a temperaturas mais baixas e tempos mais curtos em comparação com os métodos convencionais.
Esta técnica utiliza corrente contínua pulsada para aquecer diretamente o material.
Permite uma sinterização e densificação rápidas.
A SPS oferece inúmeras vantagens, incluindo tempos de ciclo mais curtos, temperaturas de sinterização mais baixas, versatilidade no processamento de uma vasta gama de materiais e controlo de processos de alta precisão.
É particularmente benéfico para a sinterização de materiais que são tradicionalmente difíceis de processar, tais como nanomateriais e cerâmicas de temperatura ultra-alta.
6 Principais vantagens da sinterização por plasma de faísca
1. Sinterização e densificação rápidas
Rapidez: Os fornos SPS podem densificar cerâmicas em minutos, significativamente mais rápido do que os métodos tradicionais, como a prensagem a quente e a sinterização sem pressão, que podem levar várias horas.
Mecanismo de aquecimento: O aquecimento é conseguido através do aquecimento Joule do molde de grafite e do briquete de pó, permitindo taxas de aquecimento ou arrefecimento muito elevadas, até 500 K/min.
2. Temperaturas de sinterização mais baixas
Eficiência energética: A SPS permite a sinterização de materiais a temperaturas mais baixas em comparação com os processos convencionais.
Isto não é apenas eficiente em termos energéticos, mas também ajuda a preservar a microestrutura e as propriedades do material.
3. Versatilidade
Gama de materiais: A SPS pode densificar uma vasta gama de materiais, incluindo metais de baixo ponto de fusão, cerâmicas de temperatura ultra-alta e até mesmo unir materiais dissimilares que requerem perfis de temperatura não uniformes.
Tipos de peças: Pode sinterizar tanto peças porosas como totalmente densas, o que o torna altamente adaptável a várias aplicações industriais.
4. Controlo de processos de alta precisão
Controlo de parâmetros: O SPS permite um controlo preciso dos parâmetros de sinterização, como a temperatura e a pressão, garantindo resultados óptimos para as peças.
Químicos únicos: Permite a criação de produtos químicos únicos e estruturas de engenharia em materiais que se perderiam noutros processos.
5. Aplicações
Armazenamento de energia: A SPS é utilizada na produção de baterias de iões de lítio de alta capacidade e de outros materiais avançados de armazenamento de energia.
Engenharia biomédica: É empregue na criação de cerâmicas porosas para a administração de medicamentos e andaimes para a engenharia de tecidos.
Cerâmica avançada: A SPS é utilizada na produção de supercondutores de alta temperatura e cerâmicas piezoeléctricas de alto desempenho.
Intermetálicos e compósitos: Contribui para o desenvolvimento de ligas avançadas e de cerâmicas e metais reforçados com propriedades mecânicas melhoradas.
6. Tendências industriais e tecnológicas
Industrialização: A tecnologia SPS está a ser cada vez mais adoptada em ambientes industriais, particularmente no Japão, para a produção de materiais como materiais magnéticos e ligas duras.
Diversificação de formas: Há uma tendência crescente para o desenvolvimento de processos SPS que podem produzir formas mais complexas, expandindo a sua aplicabilidade na engenharia.
Em resumo, a SPS é uma técnica de sinterização de ponta que oferece vantagens significativas em relação aos métodos tradicionais.
Torna-a uma escolha preferida para investigadores e fabricantes que pretendem uma elevada eficiência, versatilidade e precisão no processamento de materiais.
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