[發(fā)明專利]一種納米復(fù)合結(jié)構(gòu)Mg2Si基熱電材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210366280.9
• 申請(qǐng)日: 2012-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN103700759A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張忻;劉洪亮;武鵬旭;路清梅;張久興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L35/14
• 分類號(hào): H01L35/14;H01L35/34
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種納米復(fù)合結(jié)構(gòu)Mg₂Si基熱電材料，其特征在于，所述的熱電材料的組成為Mg₂Si_1-xSn_x，其中0≤x≤0.6。

2.權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)Mg₂Si基熱電材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）采用高頻感應(yīng)懸浮熔煉設(shè)備，以Mg塊、Si塊、Sn塊為原料，按照化學(xué)式Mg₂Si_1-xSn_x，其中0≤x≤0.6，在Ar氣氛中配比稱重，將配制好的原料放入紫銅坩堝中進(jìn)行熔煉，采用經(jīng)脫氧后的氬氣作為熔煉過程的保護(hù)氣氛，熔煉時(shí)間為80~120s，電爐功率控制在14~20kw范圍內(nèi)；

2）采用感應(yīng)熔煉快淬爐設(shè)備，將熔煉好的成分為Mg₂Si_1-xSn_x，其中0≤x≤0.6，的鑄錠裝入下端開口的石英管內(nèi)，然后豎直置于快淬設(shè)備腔體的感應(yīng)熔煉線圈中，腔體抽真空，通過快淬設(shè)備向腔體充入保護(hù)氬氣，調(diào)節(jié)噴注壓力大于腔體氣壓且噴注壓力與腔體的壓力差為0.05MPa~0.10MPa，使感應(yīng)熔煉塊體達(dá)到熔融態(tài)將熔體噴到轉(zhuǎn)速為10m/s~40m/s的銅輥上甩出，成帶材，收集帶材；

3）將成分為Mg₂Si_1-xSn_x，其中0≤x≤0.6，的帶材置于氧含量低于0.5ppm的氬氣氣氛的手套箱中研磨成粉，將研磨的粉裝入石墨模具中，將模具置于放電等離子燒結(jié)爐腔體中，施加30～2GPa的軸向壓力，在總氣壓低于5Pa的真空條件下燒結(jié)，以100～150℃/min的升溫速率升溫，燒結(jié)溫度為600~700℃，保溫5~15min，隨爐冷卻至室溫，得到存在納米晶的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的單相Mg₂Si_1-xSn_x，其中0≤x≤0.6，固溶體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，放電等離子燒結(jié)燒結(jié)壓力為30MPa～200MPa。