"方法であって、冷間等方圧加圧により圧縮金属粉末を生成する工程と、前記圧縮金属粉末を円筒形状のサセプタsusceptor内部の不活性雰囲気または真空に配置する工程と、マイクロ波またはミリ波エネルギーを前記粉末に当該粉末が焼結するまで適用する工程とを有する方法。請求項1記載の方法において、前記圧縮金属粉末はチタンを含むものである方法。請求項1記載の方法において、前記圧縮金属粉末は、チタンと、1若しくはそれ以上のその他の金属とを含むものである方法。請求項1記載の方法において、前記圧縮金属粉末は、チタンと1若しくはそれ以上のその他の金属との合金を含むものである方法。請求項1記載の方法において、前記圧縮金属粉末は、前記金属のかさ密度の少なくとも約30の密度を有するものである方法。請求項1記載の方法において、前記圧縮金属は、前記金属のかさ密度の30~90の密度を有するものであり、前記焼結粉末は50若しくはそれ以下の多孔率を有するものである方法。請求項1記載の方法において、前記マイクロ波またはミリ波エネルギーは、0.9~90GHzの周波数を有するものである方法。請求項1記載の方法において、前記エネルギーを適用する工程は、前記粉末の少なくとも一部を前記金属粉末の融解点の約半分から前記粉末の融解点を下回る温度まで加熱するものである方法。請求項1記載の方法において、前記エネルギーを適用する工程は、約10分~約1時間の間実行されるものである方法。請求項1記載の方法において、前記エネルギーを適用する工程は、約1時間を超えて実行されるものである方法。本明細書の開示は、圧縮金属粉末を円筒形状のサセプタsusceptor内部の不活性雰囲気または真空に配置する工程と、マイクロ波またはミリ波エネルギーを前記粉末に当該粉末が焼結されるまで適用する工程とを有する方法。以下の記載に、限定するものではなく説明の目的で、本出願の開示の完全な理解を提供するために具体的詳細が記載されている。しかしながら、本出願の主題事項がこれらの具体的な詳細から逸脱しないその他の実施形態のおいても実施可能であることは、当業者であれば理解するであろう。他の例において、周知の方法および装置に関する詳細な説明は、不必要な詳細により本出願の開示を曖昧にしないように省略されている。頑強なS周波帯マイクロ波システムは、チタン粉末成形体を数百グラムの質量まで焼結するため開発されてきた。アルゴンガスまたは真空環境でのマイクロ波焼結は、真空炉に関連する問題を避けることが可能であり、チタン粉末を焼結する潜在的なエネルギー効率のよい代替方法である。マイクロ波発生プロセスは効率的であり、電力堆積はワークピースおよびその周辺領域に限られる。これは必要な電力および処理時間を減少させ、かなりのエネルギー節約になる。セラミック材料および金属材料へのマイクロ波およびミリ波処理を適用することが研究されてきたFlifletetal.,ApplicationofMicrowaveHeatingtoCeramicProcessing:DesignandInitialOperationofa2.45GHzSingle-ModeFurnaceIEEETrans.PlasmaSci.,24,10411996;Lewisetal.,MaterialProcessingwithaHighFrequencyMillimeter-waveSourceMater.Manuf.Process.18,151-1672003;Lewisetal,RecentAdvancesinMicrowaveandMillimeter-WaveBeamProcessingofMaterialsMaterialsScienceForumvols.539-543,pp.3249-3254,2007。本明細書は、チタン粉末成形体がセラミック坩堝で焼結される、S周波帯マイクロ波およびミリ波システムに基づくチタン処理の結果を開示するImametal.,RecentAdvancesinMicrowave,Millimeter-WaveandPlasma-AssistedProcessingofMaterialsMaterialsScienceForum,vols.638-642,pp.2052-20572010。マイクロ波またはミリ波によって完全に処理された高密度の金属の直接加熱は、金属表面の高伝導度およびエネルギーの低侵入度のため効果的ではない。これは、かなりの粒子間体積を有する粉末金属成形体には当てはまらない。これらの粉末金属成形体は、少なくとも電気的観点から、人工誘電体金属粉末とガス/真空との複合物として取り扱われるべきである。粉末成形体において、前記金属粒子は、空気、不活性ガス、または真空、および多くの場合薄層酸化物被覆により構成される誘電領域により分離される。これらの機能は、純金属ケースからの相互作用を有意に変更するRoyetal,FullSinteringofpowdered-metalbodiesinaMicrowaveFieldNaturevol.399,pp.668-670,1999;Bykovetal,MicrowaveHeatingofConductivepowderMaterialsJ.Appl.Phys.vol.99,0235062006。支配的な相互作用は、粒子表面上または付近で誘導される渦電流である。これらの電流は、マイクロ波/ミリ波場に強結合を生成することが可能であり、効率的で局所的な発熱をもたらす。この渦電流相互作用は、特に高温で完全な緻密化が近くなるまで存続可能である。チタンを焼結温度に加熱するのは、チタンが高温において酸素に非常によく反応するため困難である。従って、粉末の酸素に対する暴露は、処理サイクルの間最小限にされる。従って、チタン粉末は、無酸素雰囲気で1100°Cを超える温度まで加熱して、焼結を達成することが可能である。金属粉末は、これに限定されるものではないがチタンとチタン合金を含む任意の金属または合金のうちの1若しくはそれ以上の粉末であることが可能である。前記粉末は、圧縮粉末のまたは圧粉体として知られている形で提供される。前記成形体は、望ましい最終製品の形状を含む任意の形状であることが可能である。前記成形体は、金属のかさ密度の少なくとも30の密度を有することが可能である。これは、これに限定されるものではないが40~90の密度を含む。一般に、より高密度の成形体は、より高密度の焼結製品を作り出すことが可能である。低密度成形体は、多孔質構造を生成するかもしれいない。多孔質構造は閉気孔であるかもしれないが、成形体にガス成形具を使用する場合開気孔を生成することも可能である。前記成形体は円筒形状のサセプタsuceptor内部に配置され、当該成形体が低温度にある間マイクロ波またはミリ波エネルギーを熱変換するのを補助する。前記成形体が温かくなると当該成形体内での熱への変換がより効率的になる。本明細書で用いられる円筒形状は、粉末に接触する入射マイクロ波またはミリ波ビームを略同軸上に取り囲む任意の形状を指す。一例は、内部に成形体を配置する開口端部を有する円筒である。前記マイクロ波またはミリ波エネルギーの好適な周波数帯域は、これに限定されるものでないが2.45GHz~83GHzを含む0.9~90GHzである。成形体のピーク温度は、1000°Cまたは粉末の融解温度の約半分から当該粉末の融解点よりわずかに低いものであることが可能である。エネルギーの適用は、例えば10分から1時間若しくは焼結が完了するまで継続することが可能である。本出願に開示の方法は、圧縮粉末を加熱するのにマイクロ波またはミリ波の非電離放射線を使用して、絶縁ワークピースのみが加熱されることにより、必要とされるエネルギー入力を大いに減少させることができる。恒温槽を保持する適切なキャスケットcasketingにより、圧縮粉末は最適焼結温度まで急速に加熱され、最適期間保持され、その後急速に冷却されることが可能となり、その結果全体の処理時間がより短くなり、それはさらなるエネルギー節約となり、更により少ない粒子成長による増強を含む改善された微細構造をもたらす。マイクロ波加熱はクリーン電力が用いられ、壁コンセントの効率は高い最大70まで。マイクロ波またはミリ波処理の間のワークピースの温度制御は、適切な温度診断および制御システムを用いて得られる。マイクロ波処理は、需要に生産をより良く適合させることが可能なバッチサイズの範囲により、効果的にすることが可能である。この方法は、従来の処理方法に比較してより少ないエネルギー使用により費用を削減し、同時に粒子サイズを大きくしないことで高強度を維持することが可能となる。以下の実施例は、特定の用途を説明するために提示される。これらの具体例は、本出願に開示の発明の範囲を限定することを意図しない。83GHz焼結-チタンおよびその合金の粉末がマイクロ波またはミリ波焼結用に選択された。理由としては、チタンおよびその合金は、良好な弾性率、高強度密度比、および優れた耐食性を含む独自の特性の組み合わせを呈し、多くの用途に選択されるためである。酸素への暴露を最小限にするため、密閉された容器内のチタン粉末を、精製不活性ガスヘリウムまたはアルゴン雰囲気を有するグローブボックスglovebox内に配置した。チタンおよびその合金の粉末は、前記グローブボックス内で15~30ksi5~15トンの荷重の範囲で一軸圧縮され、高さ1cmx直径1.27cmのペレットが形成された。最初の圧縮密度は、理論密度の75~95の範囲であった。前記成形体は密封バッグ内に配置され、真空焼結室に移動された。ミリ波焼結は、米国海軍研究試験所NavalResearchLaboratory:NRLGyrotronBeamMaterialsProcessingFacilityで実施された。前記システムは、15kWCWGycom,Ltd.のジャイロトロンと、無寒剤超電導磁石と、電源と、冷却システムと、制御システムと、光線を制御する光学素子を有する約1.7m3体積の作業室と、材料処理の設定および診断のための様々なフィードスルーおよび様々なタイプのポートとから構成されている。前記ジャイロトロンは略83GHzで動作し、出力は自由空間準ガウスビームの形で生成され、調節雰囲気または真空において、鏡を使用して様々な処理形状体に転送または焦点された。前記設備は、LabView商標を介して十分にコンピュータ制御され、広範な現場計装と、視覚処理モニタリングとを含む。前記本装置のさらなる詳細は、発表されたレポートから見つけることが可能であるBruceetal,JoiningofCeramicTubesUsingaHigh-Power83-GHzMillimeter-WaveBeamIEEETrans.PlasmaSci.332,668-6782005;Lewisetal,MaterialProcessingwithaHighFrequencyMillimeter-waveSource,Mater.Manuf.Process.18,151-1672003。前記焼結は、50ミリトール真空で10分~1時間の継続時間の間1000~1550°Cの範囲の異なる温度で実施された。良好なエネルギー変換効率を有する加熱のために、比較的低いビーム出力数百ワット~キロワットが必要であった。最良の結果は、15トン一軸荷重で圧縮され、1時間1550°Cで焼結された試料から得られた。結果として生じた密度は99であった。前記処理方法は、圧縮粉末をニアネットシェイプnear-net-shape部品に焼結するのに使用可能である。2.45GHz焼結-チタン焼結実験は、チタン粉末成形体のマイクロ波加熱を最適化し、且つ酸素の存在を最小限にするように設計された特殊なマイクロ波処理室で実施された。前記処理室および関連するハードウェアはまた、1800°Cを超える処理温度が可能で、且つ2kWを超えるマイクロ波電力を入力するように設計された。前記マイクロ波処理の設定は、図1に概略的に示さている。前記処理室は、主にステンレス鋼により構築され、マイクロ波入力、雰囲気制御、および診断のための多数のポートを包含している。前記処理室は、12インチの直径と10インチの高さを有する円筒形状であり、0.01ミリトールの圧力まで上げることが可能である。マイクロ波電力は、6kWS-BandCoberS6F産業用マイクロ波発振器により供給され、直径4インチで厚さ0.25インチの石英窓を通して前記処理室の頂部の中心に投入される。前記チタン粉末成形体は、坩堝、セッター粉末setterpowder、およびアルミナ繊維板から構成されるキャスケットに収容される。前記キャスケットは、当該キャスケット内のマイクロ波場を最大限にするように前記マイクロ波窓の真下に置かれる。3スタブ同調器は、前記処理室から反射するマイクロ波電力を最小限にするのに使用される。酸素汚染は、処理の間0.5psi過圧力で維持された流動アルゴンガス雰囲気を使用して最小限にされた。酸素の存在は、Ametek酸素センサーを使用して監視された。処理を開始する前に前記処理室は、機械式ポンプその後にソープションポンプが続くを使用して、約1ミリトールの圧力まで下げられた。チタンワークピースの上部表面の温度は、二色高温計を使用して監視された。図2に概略的に示すような、最初の加熱相において焼結チタンを熱から絶縁し、熱損失を最小限にし、且つ混成加熱を提供する特別なキャスケットが開発された。ジルコニア坩堝はアルミナ坩堝内に設置され、イットリア安定化ジルコニアyttria-stabilizedzirconia:YSZが当該ジルコニア坩堝の周囲に充填されている。前記比較的高損失のYSZ粉末は、断熱とともに混成加熱も提供する。前記アルミナ坩堝は、追加の断熱および空間的位置決めを提供する、低損失のアルミナ繊維板で作られたボックスに配置された。前記坩堝の蓋にある開口部および繊維板カバーは、前記高温計に見通し線を提供する。処理の前に酸素への暴露を最小限にするため、密封容器内のチタン粉末は精製不活性ガスヘリウムまたはアルゴン雰囲気を有するグローブボックス内に配置された。チタンおよびその合金の粉末は、前記グローブボックス内で15~30ksi5~15トンの荷重の範囲で一軸圧縮されて、厚さ1cmx直径2.87cmのディスクに成形された。最初の圧縮密度は、典型的には理論密度の30~90の範囲であったが、焼結/融解挙動における最初の密度の効果を測定するため、2つの実験はこれより低い密度で実施された。可変的な多孔率を有する焼結成形体-異なる圧粉密度を有する一連のチタン粉末成形体が前記開示の方法によって焼結された。表1の結果は、圧粉密度が低いとき、焼結部分の多孔率が増加していることを示している。前記圧粉密度は、締固め圧力を変化させることにより制御された。前記焼結チタン成形体の多孔率は、圧粉体を形成するのに使用される締固め圧力を変化させることにより30を超える変化が可能である。最高の締固め圧力において、多孔性はほとんど完全に除去される。前記焼結の保持時間は15~60分の間で変化されたが、ランプアップ時間およびクールダウン時間はこれに含まれていない、ただし、保持時間は最終密度にさほどの影響を与えなかった、これは緻密化の大部分が急速に起こることを示唆している。最高温度で1時間保持した焼結処理の特有な粉末と温度のグラフが図3に示されている。冷間等方圧加圧されてColdIsostaticallyPressed:CIPd、理論密度の約98に焼結されたチタンロッドの微細構造が図4に示されている。一般のマクロ波処理についての考察-マイクロ波処理の局所発熱速度は損失正接の結果および内部電場の二乗振幅squaredmagnitudeによって決まる。所与の入力電力で、空洞内のマイクロ波場は、総損失が当該入力電力と同等になるまで増大する。多くの物質の損失正接が温度とともに増加する際、前記空洞内のマイクロ波場は、増加した損失正接がマイクロ波場の増大を制限するとき、高温より低処理温度で関連したアーク放電およびプラズマ形成の可能性により高値まで増大する傾向が強い。2.45GHz処理の間、前記ワークピースおよびキャスケットは、最初に低電力~500Wで加熱され、プラズマ形成を最小限にしながら温度上昇を一定の割合に保つように前記マイクロ波電力は徐々に増加される。3スタブ同調器は、前記マイクロ波電力が増加されているとき、反射電力を最小限に保つように調節される。プラズマ形成は、必要な場合最初の加熱相の間前記マイクロ波電力を減少させることによって制御され、且つプラズマの生成が起こると前記マイクロ波電力のスイッチを一時的に切ることによって制御された。プラズマ形成は一般に焼結温度では問題ではなく、そこではマイクロ波は前記ワークピースに効率的に結合されて電界強度を比較的低く保つ。アルゴンガス流動は、焼結相で使用された場合、表面酸化を最小限にするためクールダウン相の間維持された。1ミリトール真空が幾つかの実験で使用されたが、プラズマ形成は起こらなかった。前記の教示に照らして、多くの修正および変更が可能なことは明らかである。従って、請求項に記載された対象は明確に記載されたものによる他、実行することが可能なことを理解されたい。要素を単数形で主張する例えば、冠詞a、an、the、またはsaidを使用するあらゆる参照は、要素を単数として限定して解釈するものではない。"