
设备原理:脉冲通电加压烧结(SPS / 放电等离子烧结),利用直流脉冲电流通过石墨模具与粉体,依靠焦耳热 + 颗粒间等离子活化,同步施加压力,实现低温、快速烧结,抑制晶粒长大,适合新材料研发小试样制备。LABOX‑110、LABOX‑125 属于 LABOX‑100 桌面台式系列,由 Sinter Land 制造、NJS 日本销售,面向高校、科研院所新材料实验室研发,紧凑型一体化桌面机型NJS。
| 项目 | LABOX‑110 | LABOX‑125 |
|---|---|---|
| 最大脉冲输出电流 | 1000A | 2500A |
| 最大加压 | 10kN(1.02 吨) | 10kN(1.02 吨) |
| 加压驱动 | AC 伺服电机,非液压 | AC 伺服电机,非液压 |
| Z 轴行程 | 50mm,全开高度 150mm | 50mm,全开高度 150mm |
| 样品台尺寸 | φ70mm | φ70mm |
| 最高温度 | 2500℃,常用 2200℃ | 2500℃,常用 2200℃ |
| 脉冲设置 | ON:1‑999ms;OFF:1‑99ms 可调 | ON:1‑999ms;OFF:1‑99ms 可调 |
| 真空腔体 | 水冷卧式圆筒一体化不锈钢腔体 | 水冷卧式圆筒一体化不锈钢腔体 |
| 极限真空 | 6Pa(回转泵) | 6Pa(回转泵) |
| 气氛模式 | 真空、惰性气体、大气 | 真空、惰性气体、大气 |
| 整机尺寸 (W×D×H) | 1100×820×1700 mm | 1200×840×1963 mm |
| 整机重量 | 约 530 kg | 约 680 kg |
| 测温方式 | 热电偶 + 红外高温计双模式 | 热电偶 + 红外高温计双模式 |
核心差异:脉冲电流能力,110 最大 1000A;125 最大 2500A;加压、温度、腔体结构一致;125 电源功率更大,可适配更大模具、更高导热材料烧结。
小尺寸陶瓷、纳米粉体、热电材料、金属间化合物、小型硬质合金试样;模具直径≤φ20mm 小试样;
以绝缘陶瓷、低热导率材料为主,不需要超大电流;
预算有限,基础 SPS 工艺开发,高校常规教学科研。
高导电金属基复合材料、大块金属、金属陶瓷;更大截面石墨模具;
需要大电流输入,焦耳热大的试样;
兼顾绝缘陶瓷 + 金属类多元样品,一台设备覆盖更广材料体系;
课题组多方向共用,材料种类复杂的实验室首1选。
两者压力上限均为 10kN,压力能力一致;唯1分水岭是最大脉冲电流输出,不是压力。
精细陶瓷:氧化铝、氧化锆、氮化铝、碳化硅、硼化物等难烧结陶瓷致密化;
金属材料:纳米金属粉末、高熵合金、金属玻璃、硬质合金;
功能材料:热电材料、磁性材料、梯度功能材料 FGM;
复合材料:金属‑陶瓷复材、碳纳米管 / 石墨烯增强复合材料;
多孔材料制备、异种材料扩散焊接、粉体快速固结;
抑制晶粒长大,保留纳米原始颗粒组织,制备纳米晶块体材料。
桌面小型 SPS,对比大型工业 SPS 设备,占地小、功耗低、投入成本更低,专门面向研发,不面向大批量生产;
伺服加压无液压油,实验室环境友好,维护简单;
脉冲参数精细化可调,便于机理研究,工艺数据完整记录,论文实验数据可靠性高;
支持多种气氛,可处理易氧化粉体;
升温速度快,低温短时间烧结,保护亚稳相、纳米相不粗化。
最大压力仅 10kN,不适合需要高压力(几十 kN 级别)的工艺;
回转泵极限真空 6Pa,不是高真空机组;对超高真空需求需要选配分子泵选项;
定位研发小试样,试样尺寸受 φ70 样品台限制,不能做大尺寸量产件;
石墨模具耗材持续成本;高温操作需规范防护。
分子泵高真空单元;
手套箱联动模块(LABOX‑GH 版本,隔绝空气处理易氧化粉末)NJS;
红外测温升级模块;
数据采集软件;
各类石墨模具工装套件。
主要做陶瓷、小试样,优先选 LABOX‑110;
同时大量做金属、金属陶瓷,模具尺寸偏大,直接选 LABOX‑125;
该系列全部为研发型桌面 SPS,不适合量产。