桌面脈沖通電加壓燒結設備 LABOX?315/325/350，小試樣快速致密燒結利器

發布日期：2026-08-16      瀏覽次數：92

LABOX?300系列整機

LABOX?325設備實拍

設備原理：脈沖通電加壓燒結（SPS / 放電等離子燒結），依靠直流脈沖電流 + 伺服機械加壓，模具與粉末自身電阻發熱，實現低溫快速致密燒結、固相焊接、材料合成，非常適合高校、科研院所新材料研發小試樣制備NJS。LABOX?300 系列為 NJS 桌面一體化機型，整機集成脈沖電源、真空腔體、伺服加壓、真空機組、控制系統，桌面擺放，帶滾輪可移動，區別于大型落地生產型 SPS 設備。

一、核心通用技術特點（3 款共有）NJS

1. AC 伺服電機加壓（無液壓）

   摒棄傳統液壓驅動，伺服直驅加壓；壓力控制精度高、運行靜音、無液壓油泄漏風險，壓力、Z 軸位移閉環可控，實驗重復性高。

2. 自研 DC 脈沖逆變電源

   直流脈沖輸出，脈沖 ON/OFF 時間毫秒級自由設定；升溫速率可達100?500℃/min，快速升 / 降溫，抑制晶粒長大，保留納米、細晶組織；能耗較傳統 SPS 大幅降低。

3. 一體化桌面緊湊型結構

   主機、電源、真空系統、水冷、觸控操控面板集成一體，占地面積小，實驗室臺面即可安放，自帶滾輪方便移位。

4. 多氣氛兼容

   支持真空、大氣、惰性保護氣體；可選高壓氣氛、手套箱對接模塊，適配易氧化粉末處理。

5. 安全與操作友好

   大開門水冷真空腔體，液晶觸摸屏，全套安全互鎖；新手也可穩定制樣，工藝曲線可存儲調用，完整數據記錄輸出。

6. 工藝能力

   粉末燒結、異種材料固相接合、反應合成、多孔?致密梯度材料制備；適配金屬、陶瓷、金屬陶瓷、熱電材料、納米粉體、高熔點合金、非晶等。

二、三款型號核心參數對比

表格

項目	LABOX?315	LABOX?325	LABOX?350
最大加壓壓力	20 kN	30 kN	50 kN
Z 軸加壓行程	50 mm（開口高度 150mm）	80 mm（開口高度 200mm）	80 mm（開口高度 200mm）
最大脈沖燒結電流	1500 A	2500 A	3500 A
最高使用溫度	2500℃（常用≤2200℃）	2500℃（常用≤2200℃）	2500℃（常用≤2200℃）
電極工作臺尺寸	φ55 mm	φ90 mm	φ90 mm
典型模具試樣尺寸	φ10?20mm 小試樣	φ10?30mm	φ10?40mm
真空系統	旋轉泵，極限真空 6Pa	旋轉泵，極限真空 6Pa	旋轉泵，可升級高真空機組
供電	三相 AC200V	三相 AC200V	三相 AC200V
定位	入門科研桌面 SPS，小試樣	主流科研主力機型	桌面機型上限，大壓力大電流

備注：實際最高溫度受石墨模具、試樣尺寸、保溫時間限制，大試樣長時間保溫建議控制在 2200℃以內sinterland...。

三、各型號定位、優勢與適用場景

1）LABOX?315：入門科研款

優勢：整機成本更低，20kN 壓力、1500A 電流，體積更小，能耗低。
局限：壓力與電流上限有限，只能做小直徑試樣。
?適用：小尺寸試樣，納米陶瓷、熱電、小塊金屬試樣；高?；A教學、材料機理探索；試樣直徑≤20mm。
?不適合：大尺寸樣品、高壓力需求硬質合金、大截面難燒結材料。

2）LABOX?325：系列主力，市場占比最高

優勢：30kN 壓力 + 2500A 電流，φ90mm 工作臺；壓力、電流、行程均衡，兼顧試樣尺寸與設備體積，是桌面 SPS 的黃金配置。
?適用：絕大多數科研開發；金屬陶瓷、硬質合金、梯度功能材料、金屬間化合物、熱電、固態電解質、異種材料焊接；試樣 φ10?30mm。

科研院所新材料研發最常選型，兼顧性能與采購預算，可覆蓋絕大多數實驗室 SPS 實驗。

3）LABOX?350：桌面機型頂配

優勢：50kN 大壓力、3500A 大脈沖電流，繼承?325 腔體結構；桌面機型里壓力電流天花板，部分小批量打樣也可承接。
?適用：大截面試樣、高壓力致密化需求材料；大尺寸硬質合金、高致密度陶瓷；小批量樣品試制；需要更大電流實現快速升溫厚試樣。
??注意：整機重量、功耗更高，冷卻水流量需求增大；預算投入最高。

四、可選擴展配置（三款通用，部分型號專屬）

1. SPS 數據采集系統：完整記錄溫度、壓力、位移、電流電壓，導出實驗報告；

2. 手套箱聯動模塊：粉末裝填到燒結全程隔絕空氣，適配極易氧化納米金屬粉體；

3. 高真空升級機組；

4. 高壓氣氛單元；

5. 紅外測溫、熱電偶測溫雙測溫組合；

6. 各類石墨模具、墊片耗材套件。

五、設備優缺點綜合分析

?優勢

1. 伺服加壓對比液壓 SPS：壓力響應快、無油污、維護簡單，實驗室環境友好；

2. 整機一體化桌面式，無需復雜基建改造，搬入接電接水冷即可開展實驗；

3. 脈沖逆變電源，升溫快，短時間燒結，有效抑制晶粒長大，保留細晶 / 納米組織；

4. 日系設備工藝穩定性好，壓力?電流?溫度三者閉環，實驗可重復性高；

5. 一機多用：燒結、固相連接、反應合成、表面改性，覆蓋多類前沿材料方向。

??短板與局限

1. 屬于研發小試樣設備，不是量產設備；試樣尺寸受限，不能替代大型生產 SPS；

2. 石墨模具耗材持續消耗，高溫工況配件損耗明顯；

3. 采購成本高，對冷卻水、供電有硬性條件；

4. 升溫速率上限高，但厚大試樣內部會存在溫度梯度，工藝開發需要摸索。

六、選型建議

1. 試樣普遍≤20mm，基礎機理研究、預算有限 → LABOX?315

2. 試樣 φ10?30mm，綜合科研，絕大多數新材料開發 → LABOX?325（優先推薦）

3. 需要更大壓力、更大試樣、小批量試樣打樣，預算充足 → LABOX?350

七、典型應用領域

納米陶瓷、硬質合金、金屬陶瓷、熱電轉換材料、固態電解質、非晶合金、金屬間化合物、梯度功能材料、異種金屬 / 陶瓷固相焊接、多孔功能材料、CNT 復合材料、高熔點難燒結材料等科研開發。