放电等离子体烧结技术
放电等离子体烧结
放电等离子体烧结
放电等离子体烧结是一种先进的材料加工技术，通过放电等离子体的高温、高能量作用，实现材料的烧结和熔融，从而制备出具有优异性能的复杂形状零件。
这种技术在金属、陶瓷、复合材料等领域都有着广泛的应用。
放电等离子体烧结技术的原理是利用高压电场使气体放电产生等离子体，等离子体在电场的作用下加热材料并使其烧结。
这种烧结方式具有高温、高能量、高速等特点，可以实现材料的快速烧结和熔融，从而大大提高材料的致密性和机械性能。
在金属材料加工中，放电等离子体烧结可以实现对金属粉末的高效烧结，制备出高强度、高硬度的金属零件。
同时，还可以实现对金属表面的改性处理，提高金属的耐磨性和耐腐蚀性。
在陶瓷材料加工中，放电等离子体烧结可以实现对陶瓷粉末的快速烧结，制备出高强度、高韧性的陶瓷制品。
在复合材料加工中，放电等离子体烧结可以实现对复合材料的烧结和熔融，制备出具有优异性能的复合材料制品。
放电等离子体烧结技术具有许多优点，如烧结速度快、烧结温度高、烧结效果好等。
与传统的烧结方法相比，放电等离子体烧结可以大大缩短加工周期，提高生产效率，降低生产成本。
此外，放电等离子体烧结还可以实现对材料的局部加热和局部烧结，实现对复杂形状零件的加工，提高材料的利用率和加工精度。
随着科技的不断进步，放电等离子体烧结技术在材料加工领域的应用将会越来越广泛。
通过不断的研究和创新，放电等离子体烧结技术将会为材料加工领域带来更多的突破和进步，为人类社会的发展做出更大的贡献。
相信在不久的将来，放电等离子体烧结技术将会成为材料加工领域的重要技术，为人类创造出更多的奇迹。
《放电等离子烧结制备MAX-cBN复合材料》
《放电等离子烧结制备MAX-cBN复合材料》篇一一、引言在当前的工业应用中，高性能的复合材料以其卓越的物理和化学性能受到广泛关注。
其中，MAX-cBN（由MAX相陶瓷和立方氮化硼（cBN）组成的复合材料）因其高硬度、高热导率和良好的化学稳定性，在机械加工、电子封装和热管理等领域具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍放电等离子烧结技术在制备MAX-cBN复合材料中的应用及其优势。
二、放电等离子烧结技术概述放电等离子烧结（SPS）技术是一种利用脉冲电流进行加热的固相烧结方法。
它利用强大的电场产生高能量密度等离子体，将颗粒间隙内的空气排净，通过产生的焦耳热直接作用于颗粒，从而达到烧结目的。
这种方法能够有效地减小颗粒尺寸、增强材料性能、缩短制备周期。
三、MAX-cBN复合材料的制备（一）材料选择与配比在制备MAX-cBN复合材料时，选择合适的MAX相陶瓷和cBN粉末是关键。
MAX相陶瓷具有优异的力学性能和热稳定性，而cBN则以其高硬度、高热导率和良好的化学稳定性著称。
通过合理的配比，可以获得具有优异性能的MAX-cBN复合材料。
（二）放电等离子烧结过程在放电等离子烧结过程中，首先将MAX相陶瓷和cBN粉末混合均匀，然后放入模具中。
通过施加一定的压力和电压，利用脉冲电流产生的高能量密度等离子体进行烧结。
在烧结过程中，颗粒间的结合力逐渐增强，形成致密的复合材料。
四、放电等离子烧结技术的优势（一）高效率：放电等离子烧结技术能够在短时间内完成烧结过程，大大缩短了制备周期。
（二）低能耗：由于等离子体直接作用于颗粒，使得能量利用率高，降低了能耗。
（三）提高性能：放电等离子烧结技术可以减小颗粒尺寸，增强材料性能。
同时，高能量密度等离子体的作用使得颗粒间的结合力增强，有利于获得致密的复合材料。
五、实验结果与讨论通过放电等离子烧结技术制备的MAX-cBN复合材料具有优异的性能。
X射线衍射（XRD）分析表明，材料具有明显的MAX相和cBN相的特征峰；扫描电子显微镜（SEM）观察发现，材料具有致密的微观结构，颗粒间结合紧密；硬度测试表明，材料的硬度远高于单一MAX相陶瓷或cBN；热导率测试也显示出了良好的导热性能。
《放电等离子烧结及挤压成形规律仿真与试验研究》
《放电等离子烧结及挤压成形规律仿真与试验研究》篇一一、引言放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering, SPS）技术作为一项新兴的先进材料制备技术，在制备金属基复合材料、陶瓷材料及各类高性能材料中展现出强大的潜力。
与此同时，挤压成形作为材料制备中的一种重要工艺，对于控制材料的微观结构与性能有着重要的影响。
本文针对放电等离子烧结技术及其与挤压成形工艺的组合进行仿真与试验研究，以期进一步推动这一技术的实际应用与发展。
二、放电等离子烧结技术概述放电等离子烧结技术是一种利用脉冲电流通过粉体样品产生瞬时高温高压环境，从而实现快速烧结的技术。
该技术具有烧结时间短、烧结温度低、烧结体性能优异等特点，广泛应用于材料制备领域。
三、仿真研究仿真研究是本文的重要部分，通过仿真研究可以更好地理解放电等离子烧结及挤压成形过程中的物理化学变化规律。
我们采用了先进的有限元分析方法，对放电等离子烧结过程中的电流分布、温度场分布、压力分布等进行了模拟分析。
同时，我们还研究了不同烧结参数对材料性能的影响，如温度、压力、脉冲电流的频率和幅度等。
这些仿真结果为后续的试验研究提供了理论支持。
四、试验研究在仿真研究的基础上，我们进行了系统的试验研究。
试验过程中，我们采用了不同的烧结参数和挤压成形工艺，对多种材料进行了放电等离子烧结及挤压成形的试验。
通过对比试验结果与仿真结果，我们发现仿真结果与实际试验结果具有较好的一致性，这进一步验证了我们的仿真模型和方法的可靠性。
同时，我们还研究了不同材料在放电等离子烧结及挤压成形过程中的变化规律，为优化工艺参数提供了依据。
五、结果与讨论通过对仿真与试验结果的分析，我们得出以下结论：1. 放电等离子烧结过程中，电流分布、温度场分布和压力分布对烧结体的性能具有重要影响。
通过优化这些参数，可以有效地提高烧结体的性能。
2. 挤压成形工艺对材料的微观结构和性能有着显著影响。
适当的挤压压力和温度有助于优化材料的微观结构，提高材料的性能。
《2024年放电等离子烧结制备MAX-cBN复合材料》范文
《放电等离子烧结制备MAX-cBN复合材料》篇一一、引言随着科技的发展，复合材料在众多领域中得到了广泛的应用。
其中，MAX-cBN复合材料因其独特的物理和化学性质，在切削工具、热力设备以及电子器件等领域中具有巨大的应用潜力。
本文将详细介绍放电等离子烧结技术在制备MAX-cBN复合材料中的应用，并探讨其制备过程、性能及潜在的应用前景。
二、放电等离子烧结技术概述放电等离子烧结技术是一种新型的固相烧结技术，其特点是通过高能脉冲电流产生的等离子体进行烧结。
这种技术具有烧结温度低、烧结时间短、组织结构均匀等优点，因此被广泛应用于各种复合材料的制备。
三、MAX-cBN复合材料的制备1. 材料选择与配比：MAX-cBN复合材料主要由MAX相（如Ti3AlC2等）和cBN（立方氮化硼）组成。
选择合适的材料及配比对复合材料的性能具有重要影响。
2. 制备过程：采用放电等离子烧结技术制备MAX-cBN复合材料，主要包括混合、压制、烧结等步骤。
首先，将MAX相和cBN粉末按一定比例混合均匀；然后，将混合粉末放入模具中压制成型；最后，进行放电等离子烧结。
3. 烧结参数：在放电等离子烧结过程中，需要控制烧结温度、压力、气氛等参数，以获得理想的组织结构和性能。
四、MAX-cBN复合材料的性能1. 力学性能：MAX-cBN复合材料具有较高的硬度、强度和韧性，可满足切削工具和热力设备等领域的需要。
2. 热学性能：该复合材料具有优异的导热性能和高温稳定性，适用于电子器件等高温工作环境。
3. 化学稳定性：MAX-cBN复合材料具有良好的化学稳定性，可在酸碱等腐蚀性环境中长期使用。
五、应用前景MAX-cBN复合材料在切削工具、热力设备以及电子器件等领域具有广泛的应用前景。
例如，可用于制造高性能切削刀具，提高加工效率；可用于制造高温部件，提高设备的稳定性和可靠性；也可用于制造电子器件中的高热导材料。
此外，该复合材料还可应用于其他领域，如能源、航空航天等。
放电等离子体烧结技术课件
▪ 2000年6月武汉理工大学购置了国内首台SPS装置。 ▪ 随后上海硅酸盐研究所、清华大学、武汉大学等高校及科研机构也相继引进了
SPS装置, 用来进行相关的科学研究。
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放电等离子体烧结（SPS）简介
由于其独特的烧结机理, SPS技术具有升温速度快、烧 结温度低、烧结时间短、节能环保等特点, SPS已广泛 应用于纳米材料、梯度功能材料、金属材料、磁性材料 、复合材料、陶瓷等材料的制备。
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放电等离子烧结（SPS）的应用
将1700 C下用SPS分别烧结3 min和5 min的样品与常规方法在1500 C烧结 72 h的样品对比可以看出使用SPS方法得到的样品所用时间更短, 致密性更 好。
放电等离子体烧结技术
Spark Plasma Sintering（SPS）
课程：材料合成与制备
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目录
1. 放电等离子烧结（SPS）简介 2. 放电等离子烧结（SPS）的基本原理 3. 放电等离子烧结（SPS）的优缺点 4. 放电等离子烧结（SPS）的应用
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放电等离子体烧结（SPS）简介
SPS的发展
▪ 1930年, 美国科学家提出利用等离子体脉冲电流烧结原理, 直到1965年, 脉冲电流烧
结技术才在美、日等国得到应用。日本获得了SPS技术的专利, 但当时未能解决该 技术存在的生产效率低等问题, 因此SPS技术没有得到推广应用。
▪ SPS技术的推广应用是从上个世纪80年代末期开始的。 ▪ 1988年日本研制出第一台工业型SPS装置, 并在新材料研究领域内推广应用。 ▪ 由于SPS技术具有快速、低温、高效率等优点, 近几年国内外许多大学和科研机构
放电等离子体烧结技术(SPS)
放电等离子体烧结技术（SPS）一、S PS合成技术的发展▪最初实现放电产生“等离子体”的人是以发现电磁感应法则而知名的法拉第（M.Farady），他最早发现在低压气体中放电可以分别观测到相当大的发光区域和不发光的暗区。
▪ngmuir又进一步对低压气体放电形成的发光区，即阳光柱深入研究，发现其中电子和正离子的电荷密度差不多相等，是电中性的，电子、离子基团作与其能量状态对应的振动。
他在其发表的论文中，首次称这种阳光柱的状态为“等离子体”。
等离子体特效图▪1930年，美国科学家提出利用等离子体脉冲电流烧结原理，但是直到1965年，脉冲电流烧结技术才在美、日等国得到应用。
日本获得了SPS技术的专利，但当时未能解决该技术存在的生产效率低等问题，因此SPS技术没有得到推广应用。
▪SPS技术的推广应用是从上个世纪80年代末期开始的。
▪1988年日本研制出第一台工业型SPS装置，并在新材料研究领域内推广应用。
▪1990年以后，日本推出了可用于工业生产的SPS第三代产品，具有10~100t 的烧结压力和5000~8000A脉冲电流，其优良的烧结特性，大大促进了新材料的开发。
▪1996年，日本组织了产学官联合的SPS研讨会，并每年召开一次。
▪由于SPS技术具有快速、低温、高效率等优点，近几年国外许多大学和科研机构都相继配备了SPS烧结系统，应用金属、陶瓷、复合材料及功能材料的制备，并利用SPS进行新材料的开发和研究。
▪1998年瑞典购进SPS烧结系统，对碳化物、氧化物、生物陶瓷登材料进行了较多的研究工作。
▪目前全世界共有SPS装置100多台。
如日本东北大学、大阪大学、美国加利福尼亚大学、瑞典斯德哥尔摩大学、新加坡南洋理工大学等大学及科研机构相继购置了SPS系统。
▪我国近几年也开展了利用SPS技术制备新材料的研究工作，引进了数台SPS烧结系统，主要用于纳米材料和陶瓷材料的烧结合成。
▪最早在1979年，我国钢铁研究总院自主研发制造了国内第一台电火花烧结机，用以批量生产金属陶瓷模具，产生了良好的社会经济效益。
放电等离子烧结技术
放电等离子烧结技术概述放电等离子烧结技术是一种利用放电等离子体瞬间高温作用，将微米尺寸的粒子连结成块状材料的先进烧结工艺。
该技术可应用于金属、陶瓷和高分子材料的制备，广泛应用于航空航天、汽车工业、电子器件等领域。
原理放电等离子烧结技术主要依靠高能电子束、激光束或电弧产生的等离子体，对粉末进行加热、熔化、溶胶-凝胶相变及凝固等过程。
其主要步骤包括放电等离子体生成、能量传递、粉末加热和冷却固化。
1.放电等离子体生成：通过施加电弧、电子束或激光束，将电能转化为热能，形成高电离度的等离子体。
此过程会产生高温和高压的环境，使粉末表面瞬间熔化。
2.能量传递：放电等离子体中的高能电子、电荷、能量和动量会在粉末中传递。
高能电子的轰击使粉末中的原子、分子发生能级跃迁，从而引发化学反应、电子交换和原子结构的变化。
这些能量和动量的传递是改变粉末性质、形成块状材料的关键。
3.粉末加热：放电等离子体释放的能量使粉末中的粒子加热，粒子间的距离减小，表面融化形成胶体。
同时，粉末中的化学反应使胶体具有一定的粘结力，使粉末颗粒开始结合。
4.冷却固化：当放电停止时，粉末开始冷却。
冷却过程中，胶体迅速凝固，形成粒子间的连接。
这些连接在冷却固化后形成比较牢固的固结区，从而构成块状材料。
优点和应用放电等离子烧结技术具有以下优点：•高效性：放电等离子体的高能量传输和快速冷却固化过程，使得烧结时间大大缩短，提高了生产效率。
•成型性：该技术可实现复杂形状、高密度、均匀结合的材料制备，满足不同行业的需求。
•可控性：通过调整放电参数和粉末性质，可以控制物质的相变过程和烧结结构，达到所需的性能要求。
•应用广泛：放电等离子烧结技术可应用于制备各种材料，包括金属、陶瓷和高分子材料。
在航空航天、汽车工业、电子器件等领域有着广泛应用。
发展趋势放电等离子烧结技术在材料科学和工程领域的研究和应用仍在不断发展。
未来的发展趋势有：1.新材料研究：随着新材料的涌现，放电等离子烧结技术将继续为新材料的研发和制备提供有力的手段。
《放电等离子烧结制备MAX-cBN复合材料》范文
《放电等离子烧结制备MAX-cBN复合材料》篇一一、引言随着科技的发展，复合材料在众多领域中发挥着越来越重要的作用。
其中，MAX-cBN（MAX相与立方氮化硼）复合材料以其独特的物理和化学性质，在高温、高强度、高硬度等应用场景中表现出色。
本文将详细介绍放电等离子烧结技术在制备MAX-cBN复合材料中的应用，并探讨其制备过程、性能及潜在的应用前景。
二、放电等离子烧结技术概述放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering, SPS）是一种新型的固相烧结技术。
其原理是在特定压力和真空或非氧化性气氛条件下，通过通电放电产生等离子体环境，实现快速烧结的目的。
此技术因其独特的高效性、环保性和适用性广泛等优点，已被广泛应用于金属、陶瓷等复合材料的制备中。
三、MAX-cBN复合材料的制备1. 材料选择与配比：选择合适的MAX相和cBN原料，根据所需的性能要求确定其配比。
2. 混合与预处理：将选定的原料进行充分混合，并采用适当的预处理方法如球磨、压制等，以改善原料的颗粒度和分散性。
3. 放电等离子烧结：将预处理后的原料放入SPS设备中，在特定压力和气氛条件下进行烧结。
通过控制烧结温度、时间和压力等参数，实现MAX相与cBN的紧密结合。
四、MAX-cBN复合材料的性能研究1. 微观结构分析：通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段，观察MAX-cBN复合材料的微观结构，分析其相组成和颗粒分布。
2. 力学性能测试：对制备的MAX-cBN复合材料进行硬度、抗弯强度等力学性能测试，评估其性能表现。
3. 热稳定性与化学稳定性分析：通过高温氧化实验、酸碱腐蚀实验等方法，研究MAX-cBN复合材料的热稳定性和化学稳定性。
五、应用前景与展望MAX-cBN复合材料因其独特的物理和化学性质，在高温、高强度、高硬度等应用场景中具有广阔的应用前景。
例如，可应用于航空航天、汽车制造、精密加工等领域。
未来，随着科技的发展和工艺的改进，放电等离子烧结技术将在制备MAX-cBN复合材料中发挥更大的作用，为各领域的应用提供更优质的材料。
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电磁材料 采用 SPS 技术还可以制作 SiGe ， PbTe ， BiTe ， FeSi，CoSb3等体系的热电转化元件，以及广泛用 于电子领域的各种功能材料，如超导材料、磁性 材料、靶材、介电材料、贮氢材料、形状记忆材
放电等离子体烧结技 术
目录
1 SPS合成技术的发展 2 等离子体烧结技术原理 3 等离子体放电烧结的工艺
4 等离子体放电烧结在应用举例
1930年，美国科学家提出利用等离子体脉冲电流烧结 原理，但是直到1965年，脉冲电流烧结技术才在美、 日等国得到应用。日本获得了 SPS 技术的专利，但当 时未能解决该技术存在的生产效率低等问题，因此 SPS技术没有得到推广应用。 SPS技术的推广应用是从上个世纪 80年代末期开始的。 1988年日本研制出第一台工业型 SPS装臵，并在新材 料研究领域内推广应用。 1990年以后，日本推出了可用于工业生产的 SPS第三 代产品，具有 10~100t 的烧结压力和 5000~8000A 脉冲 电流，其优良的烧结特性，大大促进了新材料的开发。 1996年，日本组织了产学官联合的 SPS研讨会，并每 年召开一次。
等离子体烧结技术(SPS)
放 电 等 离 子 烧 结 （ Spark Plasma Sintering ）简称 SPS ，是近年来发展起来的一种 新型的快速烧结技术。 该技术是在粉末颗粒间直接通入脉冲电流进 行加热烧结，因此有时也被称为等离子活化烧结 (Plasma Activated Sinteriny,PAS) 或等离子体 辅助烧结（Plasma Assister Sinteriny,PAS）。
SPS利用直流脉冲电流直接通电烧结的加压 烧结方法，通过调节脉冲直流电的大小控制升温 速率和烧结温度。整个烧结过程可在真空环境下 进行，也可在保护气氛中进行。烧结过程中，脉 冲电流直接通过上下压头和烧结粉体或石墨模具， 因此加热系统的热容很小，升温和传热速度快，
从而使快速升温烧结成为可能。
放 电 等 离 子 体 形 成 的 机 理 示 意 图
目前一般认为：SPS过程除具有热压烧结的焦耳热
和加压造成的塑性变形促进烧结过程外，还在粉 末颗粒间产生直流脉冲电压，并有效利产生了一些
SPS过程特有的现象 。
第一，由于脉冲放电产生的放电冲击波以及电子、离子在电场 中反方向的高速流动，可使粉末吸附的气体逸散，粉末表面的 起始氧化膜在一定程度上被击穿，使粉末得以净化、活化； 第二，由于脉冲是瞬间、断续、高频率发生，在粉末颗粒未接 触部位产生的放电热，以及粉末颗粒接触部位产生的焦耳热， 都大大促进了粉末颗粒原子的扩散，其扩散系数比通常热压条 件下的要大得多，从而达到粉末烧结的快速化; 第三，ON- OFF快速脉冲的加入，使粉末内的放电部位及焦耳 发热部件，都会快速移动，使粉末的烧结能够均匀化。使脉冲 集中在晶粒结合处是SPS过程的一个特点。
等离子体烧结技术的工艺流程
选择适当模具 计算所需粉体质量 填充模具
静压成型
放入等离子体烧结
施加压力
电脑调节 烧结参数 等离子体 快速烧结
试样成品
性能检测与研究
1 2
SPS加压装置
3
6
4
脉 冲 电 流 发 生 器
水冷 真空 室
SPS控制装置 位移测量系统 气氛控制系统
水冷系统
5
温度测量系统
放电等离子烧结系统示意图 1.上电极 2.下电极 3.粉末 4.下压头 5.下电极 6.模具
由于SPS技术具有快速、低温、高效率等优点，近 几年国外许多大学和科研机构都相继配备了 SPS烧 结系统，应用金属、陶瓷、复合材料及功能材料 的制备，并利用SPS进行新材料的开发和研究。
9.2 SPS合成技术原理
等离子体烧结技术的概念 等离子体 等离子体是宇宙中物质存在的一种状态， 是除固、液、气三态外物质的第四种状态。 所谓等离子体就是指电离程度较高、电离 电荷相反、数量相等的气体，通常是由电 子、离子、原子或自由基等粒子组成的集 合体。
利用 SPS 能快速降温这一特点来控制烧结过程 的反应历程，避免一些不必要的反应发生，这就 可能使粉末中的缺陷和亚结构在烧结后的块体材 料中得以保留，在更广泛的意义上说，这一点有 利于合成介稳材料，特别有利于制备纳米材料。
梯度功能材料
梯度功能材料 (FGM) 是一种组成在某个方向上 梯度分布的复合材料，各层的烧结温度不同，利用 传统的烧结方法难以一次烧成。利用CVD ,PVD等方 法制备梯度材料，成本很高，也很难实现工业化生 产。通过SPS技术可以很好地克服这一难点。
放电等离子烧结优点
放电等离子烧结由于强脉冲电流加在粉 末颗粒间，因此可产生诸多有利于快速烧结的 效应。其相比常规烧结技术有以下优点： 烧结速度快； 改进陶瓷显微结构和提高材料的性能
放电等离子烧结融等离子活化、热压、电阻加热为 一体，升温速度快、烧结时间短、烧结温度低、晶粒均 匀、有利于控制烧结体的细微结构、获得材料的致密度 高，并且有着操作简单、再现性高、安全可靠、节省空 间、节省能源及成本低等优点。
高致密度、细晶粒陶瓷和金属陶瓷 在SPS过程中，样品中每一个粉末颗粒及其相 互间的空隙本身都可能是发热源。用通常方法烧 结时所必需的传热过程在SPS过程中可以忽略不计。 因此烧结时间可以大为缩短，烧结温度也明显降 低。对于制备高密度、细晶粒陶瓷，SPS是一种很 有优势的烧结手段。
其他材料
此外，SPS技术也已成功地应用于金属基复 合材料（MMC）、非晶合金、生物材料、超导材料 和多孔材料等各种新材料的制备，并获得了较为 优异的性能。同时，SPS在硬质合金的烧结，多层 金属粉末的同步连接（bonding）、陶瓷粉末和金 属粉末的连接以及固体 - 粉末 - 固体的连接方面也 已有了广泛的应用。
等离子体烧结技术的适用范围
由于其独特的烧结机理，SPS技术具有升温速度快、烧 结温度低、烧结时间短、节能环保等特点，SPS 已广泛 应用于纳米材料、梯度功能材料、金属材料、磁性材料 、复合材料、陶瓷等材料的制备。
纳米材料
传统的热压烧结、热等静压等方法制备纳米 材料，很难保证晶粒的纳米尺寸，又达到完全致 密的要求。利用SPS技术，因其加热迅速，合成时 间短，可明显抑制晶粒粗化。利用SPS技术，因其 加热迅速，合成时间短，可明显抑制晶粒粗化。
料、固体电池材料、光学材料等。
金属间化合物
金属间化合物具有常温脆性和高熔点，因此 制备或生产需要特殊的过程。利用熔化法（电火 花熔化、电阻熔化、感应熔化等）制备金属间化 合物往往需要高能量、真空系统，而且需要进行 对其二次加工（锻造）。利用SPS技术准备金属间 化合物，因为有效利用了颗粒间的自发热作用和 表面活化作用，可实现低温、快速烧结，所以SPS 技术为制备金属间化合物的一种有效方法。目前， 利用 SPS 技术已制备的金属间化合物体系有： TiAl体系、Mo-Si体系、Ni-Al体系等。
SPS过程中，颗粒之间放电时，会瞬时产生高 达几千度至1万度的局部高温，在颗粒表面引起蒸 发和熔化，在颗粒接触点形成颈部，由于热量立 即从发热中心传递到颗粒表面和向四周扩散，颈 部快速冷却而使蒸汽压低于其他部位。 气相物质凝聚在颈部形成高于普通烧结方法 的蒸发-凝固传递是SPS过程的另一个重要特点。
该技术是通过将特殊电源控制装臵发生的 ONOFF直流脉冲电压加到粉体试料上，除了能利用通 常放电加工所引起的烧结促进作用（放电冲击压 力和焦耳加热）外，还有效利用脉冲放电初期粉 体间产生的火花放电现象（瞬间产生高温等离子 体）所引起的烧结促进作用通过瞬时高温场实现 致密化的快速烧结技术。
等离子体烧结技术的原理 SPS烧结机理目前还没有达成较为统一的认识， 其烧结的中间过程还有待于进一步研究。SPS的制 造商 Sumitomo 公司的 M.Tokita 最早提出放电等离 子烧结的观点，他认为：粉末颗粒微区还存在电 场诱导的正负极，在脉冲电流作用下颗粒间发生 放电，激发等离子体，由放电产生的高能粒子撞 击颗粒间的接触部分，使物质产生蒸发作用而起 到净化和活化作用，电能贮存在颗粒团的介电层 中，介电层发生间歇式快速放电。