Trên bước đường của sự tiến bộ công nghệ, hệ thống thiêu kết plasma SPS (Spark Plasma Sintering) đang thu hút sự chú ý như một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực sản xuất vật liệu. Với khả năng tạo ra các vật liệu có độ chính xác cao và tính cơ học đặc biệt, công nghệ này hứa hẹn mở ra một loạt các ứng dụng mới trong nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp đến y tế.
Hệ thống thiêu kết plasma là một phương pháp sản xuất vật liệu tiên tiến, trong đó sự kết hợp giữa plasma và áp suất cao được sử dụng để nung chảy và kết tụ các hạt vật liệu. Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ cao và áp suất cao trong một thời gian ngắn, giúp tạo ra các sản phẩm có cấu trúc mạch và tính chất vật lý đặc biệt.
Hệ thống thiêu kết plasma (SPS) có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau do khả năng tạo ra các vật liệu mới có tính chất đặc biệt. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của SPS:
1. Vật liệu công nghệ cao: SPS được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vật liệu công nghệ cao như các vật liệu gốm, kim loại và hợp kim. Quá trình SPS cho phép tạo ra các vật liệu có cấu trúc tinh thể đặc biệt với tính chất cơ học, điện, nhiệt, và từ tính tùy chỉnh.
2. Nano vật liệu: SPS được sử dụng để tổng hợp các nano vật liệu và vật liệu siêu mịn. Các vật liệu như nano-oxit, nano-hợp kim, và các hợp chất vật liệu khác có thể được sản xuất thông qua quá trình này với kích thước hạt cực nhỏ và tính đồng nhất cao.
3. Vật liệu siêu cứng: SPS cũng được áp dụng trong sản xuất các vật liệu siêu cứng như các vật liệu carbide, nitride, boride. Các vật liệu này thường được sử dụng trong các ứng dụng y tế (như implant), cắt gọt, hoặc các ứng dụng cơ khí đòi hỏi độ cứng và độ bền cao.
4. Nghiên cứu vật liệu: SPS là công cụ quan trọng trong nghiên cứu vật liệu với khả năng tùy chỉnh cấu trúc và tính chất của vật liệu theo yêu cầu. Nó cho phép các nhà nghiên cứu tổng hợp và kiểm soát các vật liệu mới để nghiên cứu các tính chất vật liệu độc đáo và ứng dụng tiềm năng.
5. Sản xuất linh kiện chính xác: SPS cung cấp phương pháp sản xuất linh kiện chính xác và phức tạp từ các vật liệu khó làm hình dạng thông qua quá trình thiêu kết và sintering nhanh chóng. Điều này đặc biệt hữu ích trong sản xuất linh kiện cho các ngành công nghiệp như hàng không, ô tô, và y tế.

  Hình ảnh Hệ thống SPS tại Viện Nghiên cứu Kỹ thuật sản xuất và Vật liệu ứng  dụng Fraunhofer IFAM

            Hình ảnh Hệ thống SPS tại Trường Vật liệu – Đại học Bách Khoa Hà Nội