閃速燒結(FS)是一種新型陶瓷加工技術，于2010 年由科羅拉多大學的Cologna 等首次報道，其來源于對電場輔助燒結技術(field-assisted sinteringtechnology，FAST) 的研究。

FS的主要優勢在于它使用電流而非外部熱源在內部加熱陶瓷樣品，因此可顯著降低陶瓷加工溫度和持續時間，使陶瓷能夠與金屬或其他材料共同加工，并降低能耗。不過當想擴展到工業制造的規模時，該工藝容易因熱管理不到位而很難獲得均勻的微觀結構，繼而導致陶瓷品質下降。因此迄今為止，FS僅在實驗室規模上得到了應用。

快速燒結過程中可能產生的不同類型的熱梯度和微觀結構梯度

不過，近日這項技術有了新的突破。華威大學、武漢理工大學、意大利特倫托大學、法國諾曼第大學(Normandie Université)及一家私人公司聯合發表了一篇關于閃速燒結技術現狀的綜述，重點介紹了陶瓷內部不均勻區域的形成，這些區域目前限制了快速燒結的放大潛力。綜述發現，熱梯度是造成微觀結構不均勻性的原因。

“通過FS等技術降低陶瓷加工溫度是制造復雜多材料結構（如固態電池所需的結構）以及降低陶瓷行業整體能耗的重要環節。”研究人員表示。“然而，該工藝必須生產出堅固的同質陶瓷材料，才能得到廣泛應用。這篇綜述解釋了為什么FS會導致陶瓷的不均勻性質，并提出了一些途徑來減輕這些影響。”

目前綜述中提到的改進措施包括：1、改變施加電極的方法；2、通過隔熱提高熱均勻性；3、定制交流電的頻率；4、開發非接觸式電流施加方法（目前僅限于熱障涂層的固化）。

論文鏈接：

https://link.springer.com/article/10.1557/s43577-020-00010-2

來源：前瞻網

粉體圈整理