[發明專利]一種快速制備高性能Mg2Si基熱電材料的方法

有效

• 申請號: 201310358162.8
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103436723A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 唐新峰;張強
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C23/00;H01L35/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種快速制備高性能Mg₂Si基熱電材料的方法，其特征在于它包括以下步驟：

1）按Mg_2(1+0.02)Si_1-xSb_x（0≤x≤0.025）各原子的化學計量比進行稱量，然后將它們研磨混合均勻，將混合均勻的粉末壓制成塊體；?

2）將步驟1）所得塊體引發自蔓延反應完成后自然冷卻，均可得到單相?Mg₂Si化合物；

3）將上述所得單相?Mg₂Si化合物研磨成粉末，進行放電等離子體活化燒結，得到高性能Mg₂Si基熱電材料。

2.?根據權利要求1所述的一種快速制備高性能Mg₂Si基熱電材料的方法，其特征在于所述步驟1）中Mg粉、Si粉的質量純度均不低于99.9%。

3.?根據權利要求1所述的一種快速制備高性能Mg₂Si基熱電材料的方法，其特征在于所述步驟1）壓制工藝為：第一步，5MPa下保壓5min；第二步，8MPa下保壓10min。

4.?根據權利要求1所述的一種快速制備高性能Mg₂Si基熱電材料的方法，其特征在于所述步驟2）中自蔓延反應是對塊體端部進行加熱至引發反應。

5.?根據權利要求1所述的一種快速制備高性能Mg₂Si基熱電材料的方法，其特征在于所述步驟3）中粉末進行放電等離子體活化燒結的過程為：將粉末裝入直徑為15mm的石墨模具中壓實，然后在真空小于10Pa和燒結壓力為33MPa條件下進行燒結，以100℃/min的升溫速率升溫到800℃，燒結致密化時間7min。

6.?權利要求1所述制備方法得到高性能Mg₂Si基致密塊體熱電材料。

7.?根據權利要求6所述的高性能Mg₂Si基致密塊體熱電材料，其特征在于所得Mg₂Si基致密塊體熱電材料，熱電性能優值ZT在875K達到0.73。