近 2000$^\circ$C 下闪速放电等离子烧结过程中的石墨蠕变抑制
材料科学
2020-12-01 v1
摘要
对于使用高压力（100 MPa）和接近 2000 {\textdegree}C 温度的应用而言，石墨蠕变具有重要意义。特别是，新型闪速放电等离子烧结工艺（FSPS）在应用于碳化硅等超高温材料时，对石墨蠕变高度敏感。在这一仅持续数秒的闪速工艺中，石墨模具温度超过 2000 {\textdegree}C，导致其不可逆变形。石墨模具蠕变阻碍了闪速放电等离子烧结工艺的进一步进行。本研究采用有限元模型确定 FSPS 模具温度。在此背景下，我们探究了温度高于 2000 {\textdegree}C 及高压力下的石墨蠕变起始。在了解石墨高温极限后，我们对 FSPS 工艺进行了改进，使烧结在石墨蠕变温度/压力范围之外进行。采用优化后的 FSPS，约 30 s 内获得了致密度为 95% 的碳化硅块体。
引用
@article{arxiv.2011.14011,
title = {Graphite creep negation during flash spark plasma sintering under temperatures close to 2000$^\circ$C},
author = {Charles Manière and Geuntak Lee and Joanna Mckittrick and Andrey Maximenko and Eugene A. Olevsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14011},
year = {2020}
}