桌面脉冲通电加压烧结设备 LABOX‑315/325/350，小试样快速致密烧结利器

发布日期：2026-08-16      浏览次数：9

LABOX‑300系列整机

LABOX‑325设备实拍

设备原理：脉冲通电加压烧结（SPS / 放电等离子烧结），依靠直流脉冲电流 + 伺服机械加压，模具与粉末自身电阻发热，实现低温快速致密烧结、固相焊接、材料合成，非常适合高校、科研院所新材料研发小试样制备NJS。LABOX‑300 系列为 NJS 桌面一体化机型，整机集成脉冲电源、真空腔体、伺服加压、真空机组、控制系统，桌面摆放，带滚轮可移动，区别于大型落地生产型 SPS 设备。

一、核心通用技术特点（3 款共有）NJS

1. AC 伺服电机加压（无液压）

   摒弃传统液压驱动，伺服直驱加压；压力控制精度高、运行静音、无液压油泄漏风险，压力、Z 轴位移闭环可控，实验重复性高。

2. 自研 DC 脉冲逆变电源

   直流脉冲输出，脉冲 ON/OFF 时间毫秒级自由设定；升温速率可达100‑500℃/min，快速升 / 降温，抑制晶粒长大，保留纳米、细晶组织；能耗较传统 SPS 大幅降低。

3. 一体化桌面紧凑型结构

   主机、电源、真空系统、水冷、触控操控面板集成一体，占地面积小，实验室台面即可安放，自带滚轮方便移位。

4. 多气氛兼容

   支持真空、大气、惰性保护气体；可选高压气氛、手套箱对接模块，适配易氧化粉末处理。

5. 安全与操作友好

   大开门水冷真空腔体，液晶触摸屏，全套安全互锁；新手也可稳定制样，工艺曲线可存储调用，完整数据记录输出。

6. 工艺能力

   粉末烧结、异种材料固相接合、反应合成、多孔‑致密梯度材料制备；适配金属、陶瓷、金属陶瓷、热电材料、纳米粉体、高熔点合金、非晶等。

二、三款型号核心参数对比

表格

项目	LABOX‑315	LABOX‑325	LABOX‑350
最大加压压力	20 kN	30 kN	50 kN
Z 轴加压行程	50 mm（开口高度 150mm）	80 mm（开口高度 200mm）	80 mm（开口高度 200mm）
最大脉冲烧结电流	1500 A	2500 A	3500 A
最高使用温度	2500℃（常用≤2200℃）	2500℃（常用≤2200℃）	2500℃（常用≤2200℃）
电极工作台尺寸	φ55 mm	φ90 mm	φ90 mm
典型模具试样尺寸	φ10‑20mm 小试样	φ10‑30mm	φ10‑40mm
真空系统	旋转泵，极限真空 6Pa	旋转泵，极限真空 6Pa	旋转泵，可升级高真空机组
供电	三相 AC200V	三相 AC200V	三相 AC200V
定位	入门科研桌面 SPS，小试样	主流科研主力机型	桌面机型上限，大压力大电流

备注：实际最高温度受石墨模具、试样尺寸、保温时间限制，大试样长时间保温建议控制在 2200℃以内sinterland...。

三、各型号定位、优势与适用场景

1）LABOX‑315：入门科研款

优势：整机成本更低，20kN 压力、1500A 电流，体积更小，能耗低。
局限：压力与电流上限有限，只能做小直径试样。
✅适用：小尺寸试样，纳米陶瓷、热电、小块金属试样；高校基础教学、材料机理探索；试样直径≤20mm。
❌不适合：大尺寸样品、高压力需求硬质合金、大截面难烧结材料。

2）LABOX‑325：系列主力，市场占比最高

优势：30kN 压力 + 2500A 电流，φ90mm 工作台；压力、电流、行程均衡，兼顾试样尺寸与设备体积，是桌面 SPS 的黄金配置。
✅适用：绝大多数科研开发；金属陶瓷、硬质合金、梯度功能材料、金属间化合物、热电、固态电解质、异种材料焊接；试样 φ10‑30mm。

科研院所新材料研发最常选型，兼顾性能与采购预算，可覆盖绝大多数实验室 SPS 实验。

3）LABOX‑350：桌面机型顶配

优势：50kN 大压力、3500A 大脉冲电流，继承‑325 腔体结构；桌面机型里压力电流天花板，部分小批量打样也可承接。
✅适用：大截面试样、高压力致密化需求材料；大尺寸硬质合金、高致密度陶瓷；小批量样品试制；需要更大电流实现快速升温厚试样。
⚠️注意：整机重量、功耗更高，冷却水流量需求增大；预算投入最高。

四、可选扩展配置（三款通用，部分型号专属）

1. SPS 数据采集系统：完整记录温度、压力、位移、电流电压，导出实验报告；

2. 手套箱联动模块：粉末装填到烧结全程隔绝空气，适配极易氧化纳米金属粉体；

3. 高真空升级机组；

4. 高压气氛单元；

5. 红外测温、热电偶测温双测温组合；

6. 各类石墨模具、垫片耗材套件。

五、设备优缺点综合分析

✅优势

1. 伺服加压对比液压 SPS：压力响应快、无油污、维护简单，实验室环境友好；

2. 整机一体化桌面式，无需复杂基建改造，搬入接电接水冷即可开展实验；

3. 脉冲逆变电源，升温快，短时间烧结，有效抑制晶粒长大，保留细晶 / 纳米组织；

4. 日系设备工艺稳定性好，压力‑电流‑温度三者闭环，实验可重复性高；

5. 一机多用：烧结、固相连接、反应合成、表面改性，覆盖多类前沿材料方向。

⚠️短板与局限

1. 属于研发小试样设备，不是量产设备；试样尺寸受限，不能替代大型生产 SPS；

2. 石墨模具耗材持续消耗，高温工况配件损耗明显；

3. 采购成本高，对冷却水、供电有硬性条件；

4. 升温速率上限高，但厚大试样内部会存在温度梯度，工艺开发需要摸索。

六、选型建议

1. 试样普遍≤20mm，基础机理研究、预算有限 → LABOX‑315

2. 试样 φ10‑30mm，综合科研，绝大多数新材料开发 → LABOX‑325（优先推荐）

3. 需要更大压力、更大试样、小批量试样打样，预算充足 → LABOX‑350

七、典型应用领域

纳米陶瓷、硬质合金、金属陶瓷、热电转换材料、固态电解质、非晶合金、金属间化合物、梯度功能材料、异种金属 / 陶瓷固相焊接、多孔功能材料、CNT 复合材料、高熔点难烧结材料等科研开发。