A sinterização por plasma de faísca (SPS) é uma técnica que utiliza a pressão para facilitar o processo de sinterização.
A pressão utilizada na SPS pode variar, mas geralmente opera sob pressão ultra-alta, até 8 GPa (gigapascal).
Esta pressão elevada ajuda na nova disposição dos grãos, reduzindo a difusão durante o processo de sinterização.
Também aumenta a densidade do material e elimina a porosidade.
Como resultado, a temperatura e a duração da sinterização são reduzidas.
A SPS é uma técnica relativamente nova que oferece várias vantagens em relação aos métodos de sinterização convencionais.
O processo de sinterização demora apenas alguns minutos, em comparação com as horas ou mesmo dias necessários para a sinterização convencional.
Esta elevada taxa de sinterização é possível devido às elevadas taxas de aquecimento que podem ser facilmente alcançadas através do aquecimento interno da amostra.
As taxas de aquecimento na SPS podem exceder 300°C/min, permitindo atingir rapidamente a temperatura desejada.
Na SPS, a aplicação simultânea de temperatura e pressão leva a uma alta densificação.
Isto resulta num compacto denso a temperaturas de sinterização inferiores em 200 a 250°C do que na sinterização convencional.
A SPS também permite a sinterização de pós de tamanho nanométrico sem crescimento considerável de grãos.
Isto torna-a adequada para a preparação de cerâmicas nano-estruturadas ou nano-compósitos com excelentes propriedades mecânicas.
A pressão para a SPS é aplicada através de pressão uniaxial e corrente pulsada de alta intensidade e baixa tensão.
A corrente contínua pulsada passa através do pó e gera uma descarga de plasma entre as partículas, causando um rápido aquecimento e sinterização.
O processo SPS ocorre normalmente num ambiente de vácuo ou de atmosfera controlada para evitar a oxidação e garantir a pureza.
Em geral, a SPS oferece uma taxa de sinterização mais rápida, um controlo preciso da temperatura e da pressão e a capacidade de fabricar materiais com microestruturas e propriedades únicas.
É normalmente utilizada na ciência dos materiais, nanotecnologia e engenharia para o fabrico de materiais cerâmicos, metálicos e compósitos.
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