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SPS放 電 プ ラズ マ焼結法(SPSプ ロ セ ス)は,住 友石 炭鉱業 が長年 にわ た って培 った粉体 テ ク ノロジ ー に加 え,ON-OFF直 流 パ ル ス通電 初 期 の火花放 電 に よ り 瞬時 に発生 す る高温 プ ラズ マの 応用 と電 界拡散効果 に つ い て独 自の研究 を積 み重 ね,工 業生産手段 レベ ル で の利用 を 目的 に最新 の ソ フ トウェ ア とハ ー ドウエ ア の総 合 シス テ ムと して近年実用化 した新 しい考 え方 に 基づ く材料合成加工技術 で あ る(図1)。 一般 に『プ ラズ マ焼結 法 』と呼 ば れ,真 空容器 中で お よ そ5000~20000°C の連続・ 定 常的 な超高温 プ ラ ズマ 熱 を用 い た焼結技術 が従来 よ り研究 され て いた。SPS 法 はパ ル スェ ネルギ ー に よ る瞬 間的 な局所的高温度 場 と放電 衝撃圧 力,ジ ュ ー ル加 熱 を利用 す るため これ と は全 く原理,手 法 の異 な る技術 で あ る。 本 技術 に関連 す る技 術 史 を遡 る と,1930年 代 の 米 国 にお いて通電 を利用 した焼結法 が考案 され て い る。 日本 にお いて は,1960年 代 後半 に『放電焼結 加工 』と し て一時活発 に研究 され たが,当 時 は未 発達 の応用技術, 限 られ た用途 分野,装 置 コ ス ト,焼 結 能率,安 定性,再 現 性 など工業 生産 手段上 の様 々な諸 問題 が解決 されず, 広 く実 用化 され る には至 ら なか った。1970年 代 なかば を過 ぎ る頃 に はほ とん ど その研究発表 も見受 け られ な くな った。 その後,数 年前 まで は極 め て限 られ た分野 で最 大成形圧 力5ト ンほど の小型実 験装置 など が材料 研究 用 に一部使 用 され て い る程度 で あ った。 しか しな が ら,最 近 で は,第3世 代 とも い え るSPS法 の登場 に よ り20ト ン以上 の放 電 プ ラズ マ焼結 機 が,傾 斜 ・複合 材料 など の新 し い合成加工 技術 の重要 な工業 プ ロ セ ス 図1あ る大手粉末冶金 メー カ又の生産工場 内で稼働中の 生産兼材料開発用20ト ン中型放電 プ ラズマ焼結機

funtai kōgakkaishi/funtai kougakkaishi

Trends in Advanced SPS Spark Plasma Sintering Systems and Technology. Functionally Gradient Materials and Unique Synthetic Processing Methods from Next Generation of Powder Technology.