『SPS装置をわかりやすく解説します！』

＜メリット＞

【焼結時間】

SPSは100℃/minを超える急速昇温が可能で、1000℃を超える温度まで数分で到達します。

一方、ホットプレスは間接加熱で炉内全体を加熱するため、15℃/min程度の昇温速度となります。

従って、焼結時間はSPSの方がホットプレスよりも短くなります。

【粒成長抑制】

一般的に金属やセラミックスの内部構造は小さな結晶（結晶粒）の集合体である多結晶体となっています。

この一つ一つの小さな結晶の大きさが小さいほど、優れた性質を発揮することが多いです。

しかし、一般的にこの結晶が高温状態にさらされると、自身よりも小さい結晶を取り込んで成長して大きくなります。

SPSでは急速昇温が可能で焼結時間が短いため、高温状態にさらされる時間が短くなります。

従って、この結晶の成長を抑制することができ、優れた性質を持つ焼結体を得ることができます。

【温度傾斜焼結（FGMs）】

温度傾斜焼結（FGMs）とは、金属/金属・セラミックス/セラミックス・金属/セラミックスなどの

融点に差がある材料同士を同時に焼結する方法です。

SPSは電気を流すことで発生するジュール熱を利用して加熱を行うため、焼結型の形状を工夫すると

焼結型に極端な温度分布（温度のグラデーション）を持たせることが可能です。

これにより、融点の異なる材料同士を接合や焼結を行うことが可能です。

しかし、ホットプレスの場合は炉内全体の加熱になるため、このような温度分布を持たせることができず、

融点に差がある材料同士を焼結することは難しくなります。

【対象材料】

SPSはAlやTiなどの表面に強固な酸化被膜を持つ金属でも容易に緻密化することが可能です。

ポリマー・金属・セラミックス・金属間化合物・サーメットなど対象材料が非常に幅広いことも特徴です。

＜デメリット＞

【量産性】

SPSのデメリットは生産性にあります。

ホットプレスの場合は炉内全体を加熱するため、炉内に入ったものはすべて同じ温度で加熱されます。

従って、一度の稼働で大量に生産することができます。

一方で、SPSは装置能力の最大電流や加圧力がボトルネックとなり、ホットプレスよりも生産性が悪くなります。

しかし、一度の稼働が短時間で終わるため、バッチ数を増やすことでこのデメリットをカバーすることができます。