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等离子体温度4000~10999℃,其气态分子和原子处在高度活化状态,而且等离子气体内离子化程度很高,这些性质使得等离子体成为一种非常重要的材料制备和加工技术。
等离子体加工技术已得到较多的应用,例如等离子体CVD、低温等离子体PBD以及等离子体和离子束刻蚀等。目前等离子体多用于氧化物涂层、等离子刻蚀方面,在制备高纯碳化物和氮化物粉体上也有一定应用。而等离子体的另一个很有潜力的应用领域是在陶瓷材料的烧结方面[1]。
产成等离子体的方法包括加热、放电和光激励等。放电产生的等离子体包括直流放电、射频放电和微波放电等离子体。SPS利用的是直流放电等离子体。
烧结成接近完全密实的块状磁体,粉末冶金制品,没有发现晶粒长大[36]。用SPS制备的865Fe6Si4Al35Ni和MgFe2O4的复合材料(850℃,130MPa),具有高的饱和磁化强度Bs=12T和高的电阻率ρ=1×10Ω·m[37]。
以前用快速凝固法制备的软磁合金薄带,虽已达到几十纳米的细小晶粒组织,但是不能制备成合金块体,应用受到限制。而现在采用SPS制备的块体磁性合金的磁性能已达到非晶和纳米晶组织带材的软磁性能[3]。
βFeSi2没有毒性,在空气中有很好的抗yang化性,并且有较高的电导率和热电功率。热点材料的品质因数越高(Z=α2/kρ,其中Z是品质因数,粉末冶金工艺,α为Seebeck系数,金属粉末冶金,k为热导系数,烟台粉末冶金,ρ为材料的电阻率),其热电转换效率也越高。试验表明,采用SPS制备的成分梯度的βFeSix(Si含量可变),比βFeSi2的热电性能大为提高[25]。这方面的例子还有Cu/Al2O3/Cu[26],MgFeSi2[27], βZn4Sb3[28],钨硅化物[]29]等。
用于热电制冷的传统半导体材料不仅强度和耐久性差,