Sparkplasma paagutamine (SPS) on paagutamistehnika, mille käigus materjalid tihendatakse ja kondenseeritakse suuremaks tiheduseks. Sädeplasma paagutamiseks mõeldud süsteemid kasutavad materjali osakeste vahel sädeenergia tekitamiseks alalisvoolu (DC) impulsse. Selle tehnoloogia abil saavutatakse osakeste vaheline kiire sulatamine ja erinevalt teistest ainult metallitöötlemisega seotud paagutamisprotsessidest saab sädeplasma paagutamist rakendada keraamikale, komposiitmaterjalidele ja nanostruktuuridele.
Protsess toimib elektrilise sädelahenduse põhimõttel, mille puhul suure energiaga pulseeriv vool tekitab materjalis olevate osakeste vahelistes ruumides sädeplasma. See sädeplasma eksisteerib uskumatult kõrgel temperatuuril 10,000 18,032 ° C (99 XNUMX ° F), põhjustades potentsiaalset oksüdatsiooni või saasteainete aurustumist osakeste pinnal. Samuti kuumutatakse osakeste pindu, mille tulemusena need alad sulavad ja sulavad kokku struktuurideks, mida nimetatakse kaeladeks. Aja jooksul arenevad kaelad tühikuteks, suurendades mõnel juhul materjali tahke kogutihedust üle XNUMX%.
Sädeplasma paagutamise protsessi eelised hõlmavad lühikest valmimisaega, madalaid kasutuskulusid, laia valikut rakendusi ning häid konstruktsiooni- ja materjalitulemusi. Protsessi olemuse tõttu kulub sädeplasma paagutamiseks tavaliselt vähem kui 20 minutit. Ka kulud on selle tehnoloogiaga üldiselt väiksemad, kuna pulseeriv vool ei vaja kõrget pinget ja protsessi lõpuleviimine ei võta kaua aega. See lühike tsükliaeg koos madalate kuludega muudab protsessi tõhusaks paljude kasutusalade jaoks.
Sädeplasma paagutamine võib anda palju suurema tiheduse kui paljud teised paagutamisprotsessid, mistõttu on see ideaalne materjalide jaoks, kus soovitakse suurt tahke tihedust. Seda protsessi saab kasutada nii isolaatorite kui ka juhtmete jaoks, avades rohkem võimalikke paagutatavaid materjale. Kuumutamisprotsessi täpsus muudab sädeplasma paagutamise kasutatavaks ka nanostruktuuride, näiteks kristallide puhul, mida saab paagutada ilma nende struktuurset terviklikkust kaotamata.
Asjaolu, et sädeplasma on võimeline tekitama intensiivset soojust materjali seest, mitte väljast, annab mitmeid soodsaid tulemusi. Esiteks on osakeste sisemuse kuumenemise oht minimaalne, kuna kuumutatakse ainult osakeste pindu. Teiseks tähendab kuumutamise olemus, et materjali kuumutatakse ühtlaselt korraga, suurendades konstruktsiooni terviklikkust ja tiheduse ühtlust kogu ulatuses. Kolmandaks võimaldab protsess suuremat kontrolli erinevate tingimuste, sealhulgas rõhu, kuumuse ja jahutuse üle, mis lõppkokkuvõttes viib materjali tiheduse suurema kontrollimiseni.