
設備原理:脈沖通電加壓燒結(SPS / 放電等離子燒結),利用直流脈沖電流通過石墨模具與粉體,依靠焦耳熱 + 顆粒間等離子活化,同步施加壓力,實現低溫、快速燒結,抑制晶粒長大,適合新材料研發小試樣制備。LABOX?110、LABOX?125 屬于 LABOX?100 桌面臺式系列,由 Sinter Land 制造、NJS 日本銷售,面向高校、科研院所新材料實驗室研發,緊湊型一體化桌面機型NJS。
| 項目 | LABOX?110 | LABOX?125 |
|---|---|---|
| 最大脈沖輸出電流 | 1000A | 2500A |
| 最大加壓 | 10kN(1.02 噸) | 10kN(1.02 噸) |
| 加壓驅動 | AC 伺服電機,非液壓 | AC 伺服電機,非液壓 |
| Z 軸行程 | 50mm,全開高度 150mm | 50mm,全開高度 150mm |
| 樣品臺尺寸 | φ70mm | φ70mm |
| 最高溫度 | 2500℃,常用 2200℃ | 2500℃,常用 2200℃ |
| 脈沖設置 | ON:1?999ms;OFF:1?99ms 可調 | ON:1?999ms;OFF:1?99ms 可調 |
| 真空腔體 | 水冷臥式圓筒一體化不銹鋼腔體 | 水冷臥式圓筒一體化不銹鋼腔體 |
| 極限真空 | 6Pa(回轉泵) | 6Pa(回轉泵) |
| 氣氛模式 | 真空、惰性氣體、大氣 | 真空、惰性氣體、大氣 |
| 整機尺寸 (W×D×H) | 1100×820×1700?mm | 1200×840×1963?mm |
| 整機重量 | 約 530?kg | 約 680?kg |
| 測溫方式 | 熱電偶 + 紅外高溫計雙模式 | 熱電偶 + 紅外高溫計雙模式 |
核心差異:脈沖電流能力,110 最大 1000A;125 最大 2500A;加壓、溫度、腔體結構一致;125 電源功率更大,可適配更大模具、更高導熱材料燒結。
小尺寸陶瓷、納米粉體、熱電材料、金屬間化合物、小型硬質合金試樣;模具直徑≤φ20mm 小試樣;
以絕緣陶瓷、低熱導率材料為主,不需要超大電流;
預算有限,基礎 SPS 工藝開發,高校常規教學科研。
高導電金屬基復合材料、大塊金屬、金屬陶瓷;更大截面石墨模具;
需要大電流輸入,焦耳熱大的試樣;
兼顧絕緣陶瓷 + 金屬類多元樣品,一臺設備覆蓋更廣材料體系;
課題組多方向共用,材料種類復雜的實驗室首1選。
兩者壓力上限均為 10kN,壓力能力一致;唯1分水嶺是最大脈沖電流輸出,不是壓力。
精細陶瓷:氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、碳化硅、硼化物等難燒結陶瓷致密化;
金屬材料:納米金屬粉末、高熵合金、金屬玻璃、硬質合金;
功能材料:熱電材料、磁性材料、梯度功能材料 FGM;
復合材料:金屬?陶瓷復材、碳納米管 / 石墨烯增強復合材料;
多孔材料制備、異種材料擴散焊接、粉體快速固結;
抑制晶粒長大,保留納米原始顆粒組織,制備納米晶塊體材料。
桌面小型 SPS,對比大型工業 SPS 設備,占地小、功耗低、投入成本更低,專門面向研發,不面向大批量生產;
伺服加壓無液壓油,實驗室環境友好,維護簡單;
脈沖參數精細化可調,便于機理研究,工藝數據完整記錄,論文實驗數據可靠性高;
支持多種氣氛,可處理易氧化粉體;
升溫速度快,低溫短時間燒結,保護亞穩相、納米相不粗化。
最大壓力僅 10kN,不適合需要高壓力(幾十 kN 級別)的工藝;
回轉泵極限真空 6Pa,不是高真空機組;對超高真空需求需要選配分子泵選項;
定位研發小試樣,試樣尺寸受 φ70 樣品臺限制,不能做大尺寸量產件;
石墨模具耗材持續成本;高溫操作需規范防護。
分子泵高真空單元;
手套箱聯動模塊(LABOX?GH 版本,隔絕空氣處理易氧化粉末)NJS;
紅外測溫升級模塊;
數據采集軟件;
各類石墨模具工裝套件。
主要做陶瓷、小試樣,優先選 LABOX?110;
同時大量做金屬、金屬陶瓷,模具尺寸偏大,直接選 LABOX?125;
該系列全部為研發型桌面 SPS,不適合量產。