Kibirkštinis plazminis sukepinimas (SPS) yra sukepinimo būdas, kai medžiagos sutankinamos ir kondensuojamos į didesnį tankį. Kibirkštinio plazmos sukepinimo sistemose naudojami nuolatinės srovės (DC) impulsai, kad būtų sukurta kibirkšties energija tarp medžiagos dalelių. Ši technologija užtikrina greitą dalelių suliejimą ir, skirtingai nuo kitų sukepinimo procesų, susijusių tik su metalo apdirbimu, kibirkštinis plazminis sukepinimas gali būti taikomas keramikai, kompozicinėms medžiagoms ir nanostruktūroms.
Procesas veikia elektros kibirkštinio išlydžio principu, kai didelės energijos pulsuojanti srovė sukuria kibirkštinę plazmą tarpuose tarp medžiagos dalelių. Ši kibirkšties plazma egzistuoja neįtikėtinai aukštoje 10,000 18,032 ° C (99 XNUMX ° F) temperatūroje, todėl gali išgaruoti dalelių paviršių oksidacija arba teršalai. Dalelių paviršiai taip pat kaitinami, todėl šios sritys ištirpsta ir susilieja į struktūras, žinomas kaip kaklas. Laikui bėgant, kakleliai išsivystys į tarpus, o bendras medžiagos tankis kai kuriais atvejais padidės iki daugiau nei XNUMX%.
Kibirkštinio plazminio sukepinimo proceso pranašumai apima trumpą užbaigimo laiką, mažas eksploatavimo išlaidas, platų pritaikymo spektrą ir gerus struktūrinius bei medžiagų rezultatus. Dėl proceso pobūdžio kibirkštinio plazmos sukepinimas paprastai trunka mažiau nei 20 minučių. Išlaidos taip pat paprastai yra mažesnės naudojant šią technologiją, nes pulsuojančiai srovei nereikia aukštos įtampos, o procesas neužtrunka ilgai. Dėl šio trumpo ciklo trukmės kartu su mažomis sąnaudomis procesas yra efektyvus įvairiems tikslams.
Kibirkštinis plazmos sukepinimas gali duoti daug didesnį tankį nei daugelis kitų sukepinimo procesų, todėl jis idealiai tinka medžiagoms, kuriose norimas didelis kietojo kieto tankis. Šis procesas gali būti naudojamas izoliatoriams ir laidininkams, atveriant daugiau galimų sukepinti medžiagų. Dėl kaitinimo proceso tikslumo kibirkštinio plazmos sukepinimas taip pat taikomas nanostruktūroms, tokioms kaip kristalai, kuriuos galima sukepinti neprarandant struktūrinio vientisumo.
Tai, kad kibirkšties plazma gali generuoti intensyvią šilumą iš medžiagos, o ne iš išorės, duoda keletą naudingų rezultatų. Visų pirma, sumažinama dalelių vidaus įkaitimo rizika, nes įkaista tik dalelių paviršiai. Antra, šildymo pobūdis reiškia, kad medžiaga bus šildoma tolygiai iš karto, padidinant konstrukcijos vientisumą ir tankio tolygumą. Trečia, procesas leidžia geriau kontroliuoti įvairias sąlygas, įskaitant slėgį, šilumą ir aušinimą, o tai galiausiai leidžia geriau kontroliuoti medžiagos tankį.