コンデンサ放電焼結

コンデンサ放電焼結（CDS）^[1]は、電流支援焼結（ECAS）技術です。^{[2]この技術は、高電圧}コンデンサバンクに電磁エネルギーを蓄積し、圧力がかかった事前圧縮された粉末圧縮体に降圧トランスを介して低電圧（<30V）および高電流で焼結装置に放電することに基づいています。焼結鋳型と電極は、スパークプラズマ焼結や単一電磁パルス焼結技術などの電界支援焼結技術（ FAST ）で使用されるものと同様です。

この方法は、抵抗焼結に似ており、コンデンサ放電溶接(Kondensator-Impulsschweißen)と呼ばれる溶接技術の直接的な進化形です。CDS は、W.Knoess と M.Schlemmer が特許を取得した、より低出力のコンデンサ放電圧縮法 (EP 0671232、US Patent 5529746) の改良版のようです。

この技術の利点は次のとおりです。

焼結時間が短い（1秒未満）
チタンなどの反応性の高い材料の焼結中でも制御された雰囲気は不要
準安定およびナノ結晶材料を得る能力

曖昧さ回避

この技術は、 Element Six ^{[3]によって}放電焼結という名前で研究されてきました。この名前は、過去に多くの著者によって採用されてきました^{[4] 、}通常は非常に高い電圧と完全に異なる機械を採用するさまざまな技術の範囲を説明するために使用されています。^[5]^[6]^[7]この理由から、コンデンサ放電溶接から適応された低電圧と高電流を使用する技術は、コンデンサ放電焼結と名付けられました。他の著者は、この技術をスパークプラズマ圧縮とも呼んでいます（よく知られているスパークプラズマ焼結に関連しており、電流を使用するという点のみが共通しています）。

開発

コンデンサ放電焼結は、ドイツのルール大学ボッフム校で実験・研究段階にあり、プロトタイプ機が設置されている。^[8]

コンデンサ放電焼結の典型的なサイクル中の圧力と電流の概略図。放電の特性時間は 20 ～ 40 ミリ秒です。

参考文献

^ Fais, A. (2010). 「コンデンサ放電焼結における処理特性とパラメータ」. Journal of Materials Processing Technology . 210 (15): 2223–2230. doi :10.1016/j.jmatprotec.2010.08.009.
^ Orrù, Roberto; Licheri, Roberta; Locci, Antonio Mario; Cincotti, Alberto; Cao, Giacomo (2009). 「電流活性化/補助焼結による材料の固化/合成」. Materials Science and Engineering: R: Reports . 63 (4–6): 127–287. doi :10.1016/j.mser.2008.09.003.
^ Egan, David; Melody, Seamus (2009). 「ダイヤモンド工具の製造方法としてのEDS」Metal Powder Report . 64 (6): 10–36. doi :10.1016/S0026-0657(09)70168-7.
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^ Raichenko, Alexander I. (2000). 「放電焼結法とホットプレス法で製造した工具の特性の比較研究」.粉末冶金と金属セラミックス. 39 (11/12): 618–622. doi :10.1023/A:1011340517132. S2CID 139125949.
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^ 「フラウンホーファー IFAM ドレスデン - フラウンホーファー IFAM」(PDF) .

[1] Fais, A. (2010). 「コンデンサ放電焼結における処理特性とパラメータ」. Journal of Materials Processing Technology . 210 (15): 2223–2230. doi :10.1016/j.jmatprotec.2010.08.009.

[2] Orrù, Roberto; Licheri, Roberta; Locci, Antonio Mario; Cincotti, Alberto; Cao, Giacomo (2009). 「電流活性化/補助焼結による材料の固化/合成」. Materials Science and Engineering: R: Reports . 63 (4–6): 127–287. doi :10.1016/j.mser.2008.09.003.

[3] Egan, David; Melody, Seamus (2009). 「ダイヤモンド工具の製造方法としてのEDS」Metal Powder Report . 64 (6): 10–36. doi :10.1016/S0026-0657(09)70168-7.

[4] Clyens, S.; Al-Hassani, STS; Johnson, W. (1976). 「高電圧放電による粉末冶金棒の圧縮」. International Journal of Mechanical Sciences . 18 : 37–40. doi :10.1016/0020-7403(76)90073-4.

[5] Belyavin, KE; Min'Ko, DV; Kuznechik, OO (2004). 「金属粉末の放電焼結プロセスのモデリング」.工学物理および熱物理学ジャーナル. 77 (3): 628–637. Bibcode :2004JEPT...77..628B. doi :10.1023/B:JOEP.0000036510.38833.05. S2CID 121627492.

[6] Raichenko, Alexander I. (2000). 「放電焼結法とホットプレス法で製造した工具の特性の比較研究」.粉末冶金と金属セラミックス. 39 (11/12): 618–622. doi :10.1023/A:1011340517132. S2CID 139125949.

[7] An, YB; Oh, NH; Chun, YW; Kim, YH; Kim, DK; Park, JS; Kwon, JJ.; Choi, KO; Eom, TG; Byun, TH; Kim, JY; Reucroft, PJ; Kim, KJ; Lee, WH (2005). 「環境放電焼結多孔質チタンインプラントの機械的特性」. Materials Letters . 59 (17): 2178–2182. doi :10.1016/j.matlet.2005.02.059.

[8] 「フラウンホーファー IFAM ドレスデン - フラウンホーファー IFAM」(PDF) .