一、设备用途
SPS放电等离子热压烧结炉是当今世界上最先进的热压烧结系统之一。具有烧结速度快，样品致密度高等优点，是烧结米相材料，梯度功能材料，介孔纳米热电材料，稀土永磁材料，合金玻璃非平衡态材料以及生物材料最有力的工具。并有望取代通常使用电阻加热的热压炉。
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二、技术参数：
1、电源功率： 100KVA；
2、输入电压：AC380V、50Hz；
3、输出电流：DC0-10000A；
4、输出电压：DC0-10V；
5、最高温度： 2500℃、工作温度： 2300℃；
6、升温速率： 500℃/分钟；
7、最大压力： 20T，压头直径： Φ100mm；
8、烧结样品尺寸：Φ30～60mm；
9、最大位移： 100mm；
10、冷态极限真空度： 6.67×10-3Pa；
11、压力波动： ±0.1MPa；
12、压升率： 2Pa/小时；
三、结构说明
SPS快速压力烧结系统是由炉体，大功率脉冲直流电源，液压系统，真空系统, 水冷系统和测温控制等子系统等组成。
1. 炉体
炉体采用双层水冷结构，内外全不锈钢材料，内表面精密抛光，外表面哑光处理。炉体侧部开门装卸模具。炉体侧部安装有双色红外测温仪一支。腔体上部动密封装置是由焊接波纹管实现。上下压头使用不锈钢材料，中央装有水冷装置，密封采用特殊工艺以保证接触电阻小。压头与炉架之间采用了良好的传压和电绝缘材料，保证压力传递准确，以及防止炉架带电。炉体安装在一箱体上，箱体与承压横梁和立柱通过紧固件固定。液压缸安装在上横梁上。
2. 大功率脉冲直流电源
由三相380V市电经整流、滤波加至绝缘栅双极型晶体管IGBT组成的逆变电路，由主电路转换成脉宽可调的高频交流（约20KHz），再经以非晶软磁材料为铁芯的高频变压器降压、肖特基二极管整流转换成适于工作需求的低压直流。控制单元输出的控制信号可以对主电路输出做出迅速响应，从而不但给出优良的动、静态输出特性，而且能对各种输入电压的波动予以补偿，并能对各种原因造成的故障做出迅速的保护响应。
工作原理图：
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3. 液压系统
液压系统由液压站、油缸、顶杆及控制器组成。液压油缸控制有两种方式，手动或自动。自动运行时，可根据设定的压力自动保压，使制品始终处于恒压状态。液压油缸在有载工作时具有较高的稳定性，不抖动。上顶杆是唯一一个在高温区有载运动的零件，承受高压和高温的作用，又要在高温区运动。要求它既不能变形，又不能在高温环境下不氧化。因此它必须具有良好的冷却条件和动密封性能。整个炉体内的极限真空度在很大程度上取决于上顶杆动密封的情况。采用焊接波纹管达到良好的动密封性能有很高的难度。
4. 真空和充气系统
真空系统是由壹台2X-30机械联泵、壹台K-200扩散泵，气动高真空阀、真空管道、电磁放气阀、过滤器、数显符合真空测量仪等组成。真空管道与泵采用金属波纹软管连接。真空测量仪选用复合数显高真空测量仪，它具有相当宽的测量范围，可实现全程连续真空测量的过程。
5. 充放气系统：
由充放气电磁阀、压力传感器及管路组成。可向工作区内充入保护气体。
6. 水冷系统
冷却水由总管进入，经过各支管送到炉壳、炉盖、炉底、电极、上、下压头、泵等需要冷却的地方，然后汇总到总管排出。每路冷却水都有手动阀门，可以按照需要调节流量大小。进水管上设有电接点压力表，当水压低于0.1Mp时，可自动切断加热器。
7. 电控系统
以控温仪、加热变压器、真空计为核心构成包括供电、控制、监视、记录、报警保护功能在内的电控系统。
温度控制采用进口智能数显程序仪表或温度模块控制，具有PID参数自整定功能，加热电源用低电压大电流可控硅调压器，控制准确，效率高。电气控制系统集中在控制柜中，面板上设计了昆仑通泰触摸屏、建立温度和真空度数据库，清晰反应炉内情况，整洁美观。控制系统采用壹台编程控制器（PLC）实现过程自动控制。操作方式有手动和自动两种，可以任选，自动可根据用户工艺要求及设备要求人工设定好，再无需人工切换，控温精度高，操作方便。单个升温程序可达99段，并实现分段PID控制；
报警系统：对于超温、缺水、真空度不足、冷却气体压力不够、炉内压力过高、加热器过负荷断路等异常情况进行声光报警，并执行相应的保护措施。
机时模块要求：电控系统内安装有机时模块，具备生产结果工艺参数记录历史查询功能，最大可储存查询12周以内历史工艺参数记录信息，并预留MAC地址网口和RJ45通讯接口，支持OPC UA且开放授权，支持MODBUS协议方便与外部数据采集系统进行通讯及数据读取收录。
设备使用历史数据界面参考图：
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