放電プラズマ焼結法（SPS法）

放電プラズマ焼結法（SPS法）とは、粉末の材料を加圧しながらパルス電流を流して自己発熱により焼結する方法です。従来の加圧と加熱による焼結よりも、短時間で緻密な焼結が可能です。通常は、グラファイトの型に金属やセラミックスの粉末を入れ、通電加熱と加圧により焼結を行います。SPSは比較的高い加熱温度で幅広い材料に適用できる汎用性の高い焼結法です。
放電プラズマ焼結法は、以下のように呼ばれる場合もあります。

通電加圧焼結法（Pulsed Electric Current Sintering, PECS）
パルス放電焼結（Pulse Discharge Sintering,PDS）
電界支援焼結（Field Assisted Sintering Technique, FAST）
直流加圧焼結（Direct Current Pressure Sintering, DCPS）

似たような方法に、以下の様に呼ばれる方法もあります。

電気放電固化法（Electrical Discharge Consolidation, EDC）
高電圧電気放電固化法（High Voltage Electrical Discharge Consolidation, HVEDC）
コンデンサ電気放電固化法（Capacitor Electrical Discharge Consolidation, CEDC）

他にも、フラッシュ焼結（Flash Sintering）と呼ばれる方法もありますが、SPSとEDCとは異なります。

また、上位の概念として
電気粉末固化法（Electric powder consolidation, EPC）
という用語もあります。

それぞれの方法の違いをまとめると、以下の様になります。

項目	SPS （Spark Plasma Sintering）	EDC （Electrical Discharge Consolidation）	Flash Sintering
特徴	もっとも普及している産業用技術。PECSやPDSとも呼ばれます。	試作・研究用途が多く、工業的には特殊。HVEDCやCEDCはその派生。	セラミック材料に特化し、エネルギー効率が非常に高い。ただし焼結条件の制御が難しい。
基本原理	パルス直流電流で金型ごと加熱しながら加圧焼結	高電圧のパルスで瞬間的に加熱・焼結・緻密化	外部加熱中に電場印加→臨界点で急激に自己発熱し焼結が進行
電圧	低電圧（数〜数百V）	高電圧（数kV〜数十kV）	低電圧（数十〜数百V）
電流	高電流（数kA）	非常に高電流（数kA〜10kA）	初期は小電流、発熱時に急増
加熱方式	ジュール熱（通電加熱） ※金型も加熱対象	放電による急速加熱（自己発熱）	外部ヒーター＋内部自己発熱
加熱時間	数分〜数十分	数ms〜数百ms（瞬間）	数秒〜数分（外部加熱中に急激進行）
加圧の有無	あり（通常加圧5〜100 MPa）	あり（急激な圧力または同時放電圧縮）	通常なし（粉末成形体のまま）
焼結温度	中〜高温（800〜2000℃）	非常に短時間で局所高温（外部温度は低め）	常温よりやや高温〜中温（500〜1000℃）
材料適用範囲	金属・セラミックス・複合材	主に金属粉末、導電性材料	主にセラミックス（酸化物）
装置構成	通電加圧炉（グラファイト金型＋プレス＋電源）	高電圧キャパシタ＋スイッチ＋加圧機構	通常の炉＋電源（小型）
代表的な特徴	高密度・短時間焼結複雑形状も可能	一撃焼結（極短時間）装置は複雑・安全対策が必要	低温・省エネ・急速焼結トリガー条件が繊細
主な応用例	電子材料、金属部品、複合材、工具など	ナノ材料、機能性材料、研究開発用合金など	酸化ジルコニア、セラミック薄膜、燃料電池材料など