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LABOX?625/650/675 脈沖通電加壓燒結裝置|科研級 SPS 系統應用解析

  • 發布日期:2026-08-17      瀏覽次數:24
    • 制造商:SINTER?LAND,LABOX?600 系列為第五代 SPS 設備,交流伺服加壓 + 逆變直流脈沖電源,主要面向高校、研究院所材料研發、小批量試樣制備,分為 S 型(立式半月腔體)、F 型(橫置前開門腔體)兩種腔體構型NJS。
      image
      LABOX?600系列S型整機
      image
      LABOX?675F橫置機型

      一、核心參數對比表

      表格
      項目LABOX?625LABOX?650LABOX?675
      最大脈沖輸出電流2500A5000A7500A
      最大加壓壓力60kN(6.12 噸)60kN60kN
      Z 軸行程150mm,開敞高度 250mm150mm,開敞高度 250mm150mm,開敞高度 250mm
      工作臺直徑φ90?mmφ90?mmφ90?mm
      最高溫度2500℃,常規使用 2200℃2500℃,常規使用 2200℃2500℃,常規使用 2200℃
      極限真空6Pa(機械泵標配;可選高真空分子泵 6×10?3Pa)6Pa6Pa
      燒結氣氛真空、惰性氣體、大氣環境真空、惰性氣體、大氣環境真空、惰性氣體、大氣環境
      升溫速率100?500℃/min 可調100?500℃/min 可調100?500℃/min 可調
      腔體版本S 立式半月型 / F 橫置前開門S / FS / F
      適用最大試樣φ30mm 模具φ40mm 模具φ50mm 模具
      設備重量約 1600kg約 1800kg約 2300kg
      三者壓力、溫度、行程、真空系統一致,差異僅為脈沖電源輸出電流等級,電流越大,可驅動更大石墨模具、更大截面樣品、高電阻難燒結材料。

      二、整機核心技術特點

      1. AC 伺服電機加壓系統(區別傳統液壓 SPS)
        摒棄液壓油缸,高速響應伺服驅動,加壓分辨率高、無漏油污染腔體,壓力全程可編程;Z 軸位移 1μm 檢測,可記錄燒結收縮曲線;電極桿整體水冷,同軸度≤0.02mm,樣品受壓均勻,避免翹曲、密度梯度缺陷。
      2. 逆變式直流脈沖電源
        脈沖 ON/OFF 時間獨立可調(ON:1?999ms,OFF:1?99ms);相比老款 SPS 能耗降低約 30%;脈沖可針對導電 / 半導電 / 絕緣陶瓷靈活匹配,實現顆粒表面活化、去除氧化膜,低溫快速致密,抑制晶粒長大,適合納米粉體燒結。
      3. 兩種腔體結構選型
      • Type?S 立式半月腔體:占用空間小,電極拆裝維護便捷,適合日常高頻小試樣科研;

      • Type?F 橫置前開門式:前開門大開口,大型模具拆裝更方便,模具吊裝更友好,國內高校采購 F 型居多NJS。

      1. 工藝控制與拓展選項

        觸摸屏整機控制;溫度、壓力、電流、氣氛、升降溫速率全部程序編輯;標配循環水監測保護;可選配件:紅外測溫儀、高溫熱電偶、SPS 數據采集分析系統、高真空分子泵單元、Z 軸位置閉環控制、廢氣處理裝置等。

      三、三款型號差異化解析

      LABOX?625(2500A)

      • 定位:入門科研機型,適合小尺寸試樣 φ10?30mm;

      • 適配:金屬合金、導電陶瓷、小尺寸熱電材料、金屬間化合物;

      • 短板:大尺寸模具、高阻抗絕緣陶瓷(氧化鋁、氮化鋁等)電流不足,溫度上不去;

      • 適合:經費有限、以小試樣探索工藝、材料機理研究。

      LABOX?650(5000A,國內主流采購型號)

      • 定位:通用主力機型,國內高校、科研院所裝機量最高,支持 φ10?40mm 試樣;

      • 兼顧導電材料、部分高阻陶瓷、梯度材料、多孔材料;兼顧試樣尺寸與采購成本,綜合性價比最1優;

      • 大部分科研課題、論文發表、新材料開發均可覆蓋。

      LABOX?675(7500A)

      • 定位:大試樣、難燒結材料高配機型,最大支持 φ50mm 樣品;

      • 優勢:絕緣陶瓷、高電阻率復合材料、大截面坯體,需要大脈沖電流加熱石墨模具場景;可做小批量小樣試制,兼顧部分預量產需求;

      • 整機電源體積更大,設備重量、供電容量、采購成本更高。

      四、應用范圍

      1. 陶瓷材料:碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、復相陶瓷、透明陶瓷;

      2. 功能材料:熱電材料、鐵電壓電、超導材料、磁材料、納米晶材料;

      3. 金屬與復合材料:高熵合金、非晶合金、金屬基復合材料、硬質合金;

      4. 多孔材料:梯度多孔、生物醫用多孔陶瓷、金屬多孔;

      5. 特殊合成:金屬間化合物、難熔材料、粉體快速合成。

      工藝優勢:低溫短時燒結,抑制晶粒長大,制備細晶 / 納米晶致密試樣;可實現多孔到全致密靈活調控,對還原氣氛依賴低,樣品組織均勻性好。

      五、選型建議

      1. 樣品尺寸≤φ30mm,以金屬、導電陶瓷為主 → LABOX?625;

      2. 樣品 φ10?40mm,兼顧陶瓷 + 金屬,通用研發,國內1首1選 → LABOX?650;

      3. 需要 φ40?50mm 樣品、大量絕緣陶瓷、難燒結高阻抗材料、小批量試制 → LABOX?675;

      4. 腔體:實驗室頻繁換模具,優先 F 型前開門;追求占地小選 S 型;

      5. 真空需求:普通實驗標配機械泵 6Pa;做易氧化、高純材料,建議選配分子泵高真空組件。

      六、優缺點總結

      ?優點
      1. 伺服加壓,低壓控壓精度優于傳統液壓 SPS,無漏油風險;
      2. 逆變脈沖電源能耗更低,脈沖參數靈活可調,納米材料燒結優勢突出;
      3. 整機集成度高,安全保護完1善,數據采集體系完1善,學術圈認可度高;
      4.S/F 雙腔體,維護便捷,配件標準化。
      ??局限
      1. 采購與維保成本高;
      2. 最大壓力鎖定 60kN,不適合需要更大壓力場景;
      3. 最高 2200℃長期使用,超高溫長時間會損耗石墨模具與電極;
      4. 供電要求高,675 機型需要更大三相供電容量。


    聯系方式
    • 電話

    • 傳真

    在線交流