Fundamental investigations on the spark plasma sintering/synthesis process

Anselmi‐Tamburini, Umberto; Gennari, Silvia; Garay, Javier E.; Munir, Zuhair A.

doi:10.1016/j.msea.2004.11.019

Cited by 494 publications

(327 citation statements)

References 11 publications

Supporting

Mentioning

310

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Spark plasma sintering (SPS) method was employed because SPS enables high densi cation due to vacuum condition, external pressure and passing direct current to generate heat. [11][12][13] Consolidation of Mg powder with high densi cation is dif cult owing to its stable magnesium oxide layer by a conventional sintering method. 14,15) In this study, Mg/10 and 20 vol.% β-TCP composites were fabricated by SPS and evaluated for microstructure and mechanical properties with taking into account effects of sintering behavior on mechanical properties.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Sintering Behavior and Mechanical Properties of Magnesium/β-Tricalcium Phosphate Composites Sintered by Spark Plasma Sintering

2016

View full text Add to dashboard Cite

Mg/bioceramic composites fabricated by powder metallurgy technique have been explored for biodegradable load-bearing implants. Although sintering behavior including densi cation and reaction has a signi cant effect on mechanical properties of the composites, little studies have been conducted focusing on both sintering behavior and mechanical properties. In this study, Mg/10 and 20 vol.% β-tricalcium phosphate (β-TCP) composites were fabricated by spark plasma sintering, which achieved high densi cation. Distinct sintering behavior of Mg/β-TCP composites involving reaction was investigated by estimating relative densities during sintering, thermal analyses, X-ray diffractometry and auger electron spectroscopy. The results suggest that Ca solid diffusion into Mg during sintering resulted in melting and penetrating Mg into gaps between β-TCP particles, and nally led to high densi cation. The reaction between Mg and β-TCP produced MgO. Compression tests showed that Mg/β-TCP composites enhanced their mechanical properties compared with Mg sintered at the same route. That s because the high densi cation of Mg/β-TCP composites and high hardness of MgO potentially caused good load transfer from Mg-matrix to the formed MgO as reinforcement. The discoveries regarding the reactions can help the design of Mg/calcium phosphate composites including Mg/β-TCP composites.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Sintering Behavior and Mechanical Properties of Magnesium/β-Tricalcium Phosphate Composites Sintered by Spark Plasma Sintering

2016

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Also shown in the figure are the behaviours of the parameters which are important in the process management, particularly those of the pressure and temperature. More detailed descriptions of this method and its applications are dealt with in adequate publications and references such as [8][9][10].…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Applying “Spark Plasma Sintering” Technology to Enhance the Resistance to Contact Fatigue of Sintered Steel Based on Astaloy CRL

Rodziňák

Čerňan

Puchý

2017

Powder Metallurgy Progress

View full text Add to dashboard Cite

INTRODUCTIONOur previous works [1-3] have already monitored the contact fatigue of sintered steels based on material type Astaloy CrL produced by Höganäs. They were investigating sintered materials with a density of about 7000 kg.m -3 using heat and chemical-heat treatment and based on known methods of enhancing the basic properties of sintered materials, of course. At a later stage we used such kinds of technologies which affected only the surface layers critical in terms of contact fatigue destruction. Here, for example, belongs the technology of laser hardening, or methods of applying hard thin coatings such as TiCN type or DLC type respectively to the surface layers [4][5][6]. In all the cases they did improve resistance to contact fatigue destruction. It is a matter of course that similar results have also been achieved by other authors whom we have not forgotten to cite in our articles. In all instances the use of sintered materials was bound to the density of 7000 kg.m -3 , and it is well known that the porosity of such materials drastically reduces their mechanical properties.

show abstract

“…Рост температуры спекаемого образца происходит вследствие джоулева разогрева. При рассматриваемых частотах скин-эффектом можно пренебречь и учитывать для спекания проводящих сред только разогрев Джоу-ля [21]. Динамика изменения температуры коррелирует с динамикой изменения тока.…”

Section: используемая модельunclassified

Управление Температурными Полями В Процессе Искрового Плазменного Спекания Термоэлектриков

Булат¹,

Новотельнова²,

Тукмакова³

et al. 2017

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Выполнено моделирование процесса создания термоэлектриков методом искрового плазменного спека-ния наноструктурированных порошков для получения материалов с улучшенными термоэлектрическими свойствами. Проанализированы факторы, влияющие на распределение теплового поля в процессе спекания. Рассмотрено влияние геометрических параметров оснастки на формирование температурного градиентного поля, необходимого для эффективного спекания функционально-градиентных материалов и составных ветвей термоэлементов. Результаты работы могут использоваться для определения условий и режимов спекания функционально-градиентных материалов на установках искрового плазменного спекания и горячего прессования. ВведениеПолучение энергии традиционными методами, осно-ванными на сжигании органического топлива, вызывает истощение энергетических ресурсов и нарастание эколо-гических проблем, связанных с выбросами СO 2 , парни-ковым эффектом и тепловым загрязнением окружающей среды. Одним из способов минимизации негативного воздействия на окружающую среду является использова-ние экологически чистых методов прямого преобразова-ния энергии для утилизации низкопотенциального тепла. Так, с помощью термоэлектрических генераторов можно проводить утилизацию отработанного тепла от агрегатов транспортных средств, электростанций и промышлен-ных установок, утилизировать тепло в возобновляемых источниках энергии (гибридные фототермоэлектриче-ские солнечные батареи) и пр.[1].Широкое распространение термогенерирующих уст-ройств для различных приложений сдерживает их низкая эффективность. Эффективность работы термоэлектри-ческих устройств в значительной мере определяется свойствами используемых в них термоэлектрических ма-териалов (термоэлектриков). Для оценки свойств термо-электриков используют параметр термоэлектрической добротностигде σ , α и κ -коэффициенты электропроводности, тер-мо ЭДС и теплопроводности термоэлектрика, зависящие от температуры T . В настоящее время безразмерная добротность ZT коммерчески доступных термоэлектри-ческих материалов не превышает единицу. Использование нанотехнологий может существенно увеличить ZT [2][3][4]. В последнее десятилетие были опубликованы работы о принципиальных достижениях в разработке высокоэффективных наноструктурирован-ных термоэлектриков. Так, например, было заявлено, что в наноструктурированных материалах на основе соединений Bi−Sb−Te получены значения ZT = 1.4 при T = 373 K и ZT = 1.2 при комнатной температу-ре [5,6]. Увеличение термоэлектрической добротности наноструктурированных термоэлектриков может быть связано с туннелированием носителей через зазор меж-ду нанозернами, дополнительным рассеянием фононов на границах нанозерен и энергетической фильтрацией носителей через барьеры [7][8][9]. Наноструктурированные порошковые материалы могут быть получены методами механоактивации с использованием шаровых мельниц, коллоидного синтеза и пр. Дальнейшая их обработка включает компактирование под давлением. Тепловое и механическое воздействие на материал в процессе компактирования может существенным образом влиять на...

show abstract

Fundamental investigations on the spark plasma sintering/synthesis process

Cited by 494 publications

References 11 publications

Sintering Behavior and Mechanical Properties of Magnesium/β-Tricalcium Phosphate Composites Sintered by Spark Plasma Sintering

Sintering Behavior and Mechanical Properties of Magnesium/β-Tricalcium Phosphate Composites Sintered by Spark Plasma Sintering

Applying “Spark Plasma Sintering” Technology to Enhance the Resistance to Contact Fatigue of Sintered Steel Based on Astaloy CRL

Управление Температурными Полями В Процессе Искрового Плазменного Спекания Термоэлектриков

Contact Info

Product

Resources

About