宾夕法尼亚州立大学(宾夕法尼亚大学公园)的研究人员设计了一种新颖的烧结方法,这是一种广泛用于粉末材料的制造工艺。与当前方法相比,新工艺使用的时间和能源要少得多,可能对制造和节能产生全球影响,并为新发现铺平道路。

由材料科学与工程教授兼宾夕法尼亚州立大学材料研究所所长 Clive Randall 领导的团队创建的宾夕法尼亚州立大学冷烧结工艺是一种新的烧结工艺,粉末通过该工艺-表格垫使用热量和压力对陶瓷进行致密化或压缩。烧结用于制造各种各样的材料,包括玻璃、金属、砖块和塑料。
Randall 的方法使用液体完成烧结过程,其时间和温度是当前方法的一小部分。因为这个过程在几分钟而不是几小时内完成,时间和能源的节省可以为制造业带来巨大的生产力和成本收益,并可能导致制造业的温室气体排放量大大减少。
“我们的内容”正在做的是在溶解过程中使用液体。然后它通过蒸发过程起作用,”兰德尔说。 “以前已经做过,但通常阶段不是暂时的。这个过程真正重要的是,这种液体存在,然后消失,在存在和消失的过程中,它捕获了所有的交换和扩散,生长过程需要驱动烧结。”
由于传统烧结在大约 1000˚ C 的温度下进行数小时,而冷烧结在室温至 200˚ C 的温度下进行,因此该过程具有为制造无法承受传统烧结高温的材料打开了大门。
“将新材料融入整个过程并制造新型功能,然后最终拥有一个系统的能力它基本上在 20 分钟内被致密化,这意味着您的吞吐量和制造产量可能会大幅提高,”Randall 说。 “这对制造业、节能和环境都大有裨益,现在它允许在制造材料方面进行新的智力尝试。”
最近一篇题为“复合材料的冷烧结工艺”的论文描述了这种方法: 桥接处理 Te陶瓷和聚合物材料的温度差距,”兰德尔和他的合著者发表在《先进功能材料》杂志上。有关详细信息,请参阅摘要。
Tech Front 由高级编辑 Patrick Waurzyniak 编辑。