日本ELENIX PAS系列等离子放电烧结（SPS）系统（Ed-Pas）技术解析

1 产品概述

日本株式会社エレニックス（Elenix Co., Ltd.，总部位于神奈川县相模原市）自1985年创立以来，以细孔放电加工机专业厂商著称，于2005年开始销售放电烧结设备并荣获第30届松原发明奖。其推出的PAS系列等离子放电烧结（SPS）系统统称Ed-Pas，是配备"活化电源"与"烧结电源"双电源的超高速烧结装置，通过将脉冲电能直接作用于粉体，在极短时间内完成粉末烧结、高强度接合与成型。

PAS系列可在每分钟1,000～2,000℃的快速升温下实现钨、钼等高熔点材料的短时间烧结，支持不同熔点材料的层叠接合、功能梯度材料与超导材料的烧结，以及精细陶瓷等非金属材料的烧结。系列包含面向研究开发的单轴机型PAS Ⅳ J、高压高功率机型PAS Ⅳ，以及可同时加压放电的五轴大型机PAS Multi，覆盖从基础实验、新材料开发到产品试制与批量生产的全流程需求。

2 工作原理

PAS系列采用脉冲通电放电等离子烧结原理：当脉冲电压直接施加到粉体上时，粉末颗粒之间的间隙中会发生微放电并产生等离子体。这种放电冲击使颗粒表面的氧化膜、吸附气体等杂质蒸发去除，同时热量与应变能在颗粒表面积累并被激活；随后特殊电源（烧结电源）在已激活的颗粒接触区域产生焦耳热，引发热扩散，此时电压引起的电场扩散同步发生，从而在几十秒至几分钟的极短时间内完成烧结。

装置配备"活化电源"与"烧结电源"双电源系统：活化电源负责产生放电等离子体并活化颗粒表面，烧结电源提供焦耳热驱动热扩散与致密化。双电源协同工作使PAS兼具高密度能量局部供给与低温短时间烧结的特点，粉体无需高真空或还原性气氛即可获得清洁活化效果，烧结过程无需粉末冶金专业知识，操作者依据烧结函数即可获得高质量烧结体。

3 主要技术特点

PAS通过将电能直接作用于粉末，同时利用放电带来的活化效应以及通电产生的热扩散与电场扩散作用，为新材料开发、功能材料合成与异种材料接合提供了高效技术平台。

4 技术规格

PAS系列单轴机型PAS Ⅳ J与PAS Ⅳ的主要规格如下表所示，两者分别面向基础研究与应用开发、高功率产品试制场景。

此外，装置还可提供更高规格配置（如ED-PAS-III-ES等机型可达5,000A、10t加压、2,500℃级别），适应不同烧结规模与材料体系的需求。

5 应用领域

PAS系列以其超高速烧结与宽材料适应性，广泛应用于新材料研发与功能材料制备领域，主要应用领域与典型材料如下表所示。

6 多轴大型机

PAS Multi是PAS系列的五轴同时加压·放电大型机，支持最大200×100mm的大型板材烧结，并可通过分体圆筒同时烧结两个样品，大幅提升生产与研究效率。多轴加压结构使大型试样在烧结过程中受力均匀，放电等离子体在更大范围内均匀作用，适用于需要大型化、多件化的产品试制与小批量生产场景。

从紧凑型研究机PAS Ⅳ J到高功率型PAS Ⅳ，再到多轴大型机PAS Multi，PAS系列形成了覆盖单轴到多轴、从实验室到生产线的完整产品线，可满足不同试样尺寸、烧结温度与产能需求的多样化应用。