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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 10/2009

01.10.2009

Temperature, Current, and Heat Loss Distributions in Reduced Electrothermal Loss Spark Plasma Sintering

verfasst von: N. Chennoufi, G. Majkic, Y.C. Chen, K. Salama

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 10/2009

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Abstract

We present a method for spark plasma sintering (SPS) with reduced thermal and electrical losses compared to all-graphite SPS. Relative to the all-graphite configuration, the present design significantly reduces both the required power input and total current for the same synthesis temperature (e.g., 7.5 vs 0.6 kW and 1530 vs 350 A at 900 oC). These reductions allow for significantly smaller power source and process chamber, drastic reduction in energy consumption, easier thermal management, and enhanced synthesis/homogenization by eliminating die “leakage” currents, allowing for maximization of current density and its intrinsic effect on homogenization by diffusion. A finite element (FE) model solution for temperature and current distributions, as well as thermal losses for both the present and the all-graphite SPS setups, is presented and compared to experimental results.

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1.
Zurück zum Zitat Z.A. Munir, U. Anselmi-Tamburini, and M. Ohyanagi: J. Mater. Sci., 2006, vol. 41, pp. 763–77.CrossRefADS Z.A. Munir, U. Anselmi-Tamburini, and M. Ohyanagi: J. Mater. Sci., 2006, vol. 41, pp. 763–77.CrossRefADS
2.
Zurück zum Zitat J.E. Garay, U. Anselmi-Tamburini, and Z.A. Munir: Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 4487–95.CrossRef J.E. Garay, U. Anselmi-Tamburini, and Z.A. Munir: Acta Mater., 2003, vol. 51, pp. 4487–95.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat J.R. Friedman, J.E. Garay, U. Anselmi-Tamburini, and Z.A. Munir: Intermetallics, 2004, vol. 12, pp. 589–97.CrossRef J.R. Friedman, J.E. Garay, U. Anselmi-Tamburini, and Z.A. Munir: Intermetallics, 2004, vol. 12, pp. 589–97.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat A.M. Locci, R. Orrù, G. Cao, and Z.A. Munir: Intermetallics, 2003, vol. 11, pp. 555–71.CrossRef A.M. Locci, R. Orrù, G. Cao, and Z.A. Munir: Intermetallics, 2003, vol. 11, pp. 555–71.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Y. Wang and Z. Fu: Mater. Sci. Eng. B, 2002, vol. 90B, pp. 34–37. Y. Wang and Z. Fu: Mater. Sci. Eng. B, 2002, vol. 90B, pp. 34–37.
6.
Zurück zum Zitat N. Bertolino, J. Garay, U. Anselmi-Tamburini, and Z.A. Munir: Philos. Mag., 2002, vol. 82, pp. 969–85.ADS N. Bertolino, J. Garay, U. Anselmi-Tamburini, and Z.A. Munir: Philos. Mag., 2002, vol. 82, pp. 969–85.ADS
7.
Zurück zum Zitat W. Chen, U. Anselmi-Tamburini, J.E. Garay, J.R. Groza, and Z.A. Munir: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vol. 394A, pp. 132–38. W. Chen, U. Anselmi-Tamburini, J.E. Garay, J.R. Groza, and Z.A. Munir: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vol. 394A, pp. 132–38.
8.
Zurück zum Zitat U. Anselmi-Tambourini, S. Gennari, J.E. Garay, and Z.A. Munir: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vol. 394A, pp. 139–48. U. Anselmi-Tambourini, S. Gennari, J.E. Garay, and Z.A. Munir: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vol. 394A, pp. 139–48.
9.
Zurück zum Zitat H.O. Pierson: Handbook of Carbon, Graphite, Diamond and Fullerenes— Properties, Processing and Application, Noyes Publications, Park Ridge, NJ, 1993, pp. 43–69. H.O. Pierson: Handbook of Carbon, Graphite, Diamond and Fullerenes— Properties, Processing and Application, Noyes Publications, Park Ridge, NJ, 1993, pp. 43–69.
10.
Zurück zum Zitat G. Majkic, N. Chennoufi, Y.C. Chen, and K. Salama: Metall. Mater. Trans. A, 2007, vol. 38A, pp. 2523–30.CrossRefADS G. Majkic, N. Chennoufi, Y.C. Chen, and K. Salama: Metall. Mater. Trans. A, 2007, vol. 38A, pp. 2523–30.CrossRefADS
11.
Zurück zum Zitat K. Matsugi, H. Kuramoto, T. Hatayama, and O. Yanagisawa: J. Mater. Process. Technol., 2004, vol. 146, pp. 274–81.CrossRef K. Matsugi, H. Kuramoto, T. Hatayama, and O. Yanagisawa: J. Mater. Process. Technol., 2004, vol. 146, pp. 274–81.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat A. Zavaliangos, J. Zhang, M. Krammer, and J.R. Groza: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 379, pp. 218–28.CrossRef A. Zavaliangos, J. Zhang, M. Krammer, and J.R. Groza: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 379, pp. 218–28.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat K. Vanmeensel, A. Laptev, J. Hennicke, J. Vleugels, and O. Van der Biest: Acta Mater., 2005, vol. 53, pp. 4379–88.CrossRef K. Vanmeensel, A. Laptev, J. Hennicke, J. Vleugels, and O. Van der Biest: Acta Mater., 2005, vol. 53, pp. 4379–88.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat X. Wang, S.R. Casolco, G. Xu, and J.E. Garay: Acta Mater., 2007, vol. 55, pp. 3611–22.CrossRef X. Wang, S.R. Casolco, G. Xu, and J.E. Garay: Acta Mater., 2007, vol. 55, pp. 3611–22.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat K.Y. Sastry, L. Froyen, J. Vleugels, O. Van der Biest, R. Schattevoy, and K. Hummert: Mater. Sci. Forum, 2006, vols. 519–521, pp. 1409–14.CrossRef K.Y. Sastry, L. Froyen, J. Vleugels, O. Van der Biest, R. Schattevoy, and K. Hummert: Mater. Sci. Forum, 2006, vols. 519–521, pp. 1409–14.CrossRef
17.
18.
Metadaten
Titel
Temperature, Current, and Heat Loss Distributions in Reduced Electrothermal Loss Spark Plasma Sintering
verfasst von
N. Chennoufi
G. Majkic
Y.C. Chen
K. Salama
Publikationsdatum
01.10.2009
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 10/2009
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-009-9934-x

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