[發(fā)明專(zhuān)利]一步超快速制備高性能ZrNiSn塊體熱電材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710109099.2
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107326250B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐新峰;胡鐵錚;楊東旺;鄢永高;蘇賢禮;曹宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C30/04
• 分類(lèi)號(hào): C22C30/04;C22C1/04;B22F3/02;B22F3/14;B22F3/23
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬(wàn)榮;張秋燕

1.一步超快速制備高性能ZrNiSn塊體熱電材料的方法，其特征在于它以Zr、Ni和Sn為原料，引發(fā)化學(xué)反應(yīng)后原位施加高壓，從而制備得到高性能ZrNiSn塊體熱電材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步超快速制備高性能ZrNiSn塊體熱電材料的方法，其特征在于Zr、Ni和Sn的摩爾比為化學(xué)式ZrNiSn中各元素的化學(xué)計(jì)量比。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步超快速制備高性能ZrNiSn塊體熱電材料的方法，其特征在于制備過(guò)程中氣氛為惰性氣體；引發(fā)化學(xué)反應(yīng)采用鎢極氬弧焊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步超快速制備高性能ZrNiSn塊體熱電材料的方法，其特征在于原位施加高壓的時(shí)間比引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間延遲0～5s，高壓的壓力為200～600MPa。

5.一步超快速制備高性能ZrNiSn塊體熱電材料的方法，其特征在于它主要包括以下步驟：

1)將Zr粉，Ni粉，Sn粉按化學(xué)計(jì)量比1:1:1稱(chēng)量，混合均勻后壓制成坯體；

2)將所述坯體裝入模具中，在惰性氣氛下采用鎢極氬弧焊引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)結(jié)束后，坯體樣品仍處于紅熱軟化時(shí)對(duì)其原位施加軸向高壓，即可得到高性能ZrNiSn塊體熱電材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種一步超快速制備高性能ZrNiSn塊體熱電材料的方法，其特征在于步驟2)中，坯體用石英砂包裹后裝入模具，石英砂的粒度在70～140目之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種一步超快速制備高性能ZrNiSn塊體熱電材料的方法，其特征在于步驟2)中，惰性氣氛壓強(qiáng)在20～100kPa之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種一步超快速制備高性能ZrNiSn塊體熱電材料的方法，其特征在于步驟2)中，引發(fā)化學(xué)反應(yīng)后等待時(shí)間為0～5s施加軸向高壓，軸向高壓的壓力為200～600MPa，保壓時(shí)間為5～20s。

9.權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述方法制備的高性能ZrNiSn塊體熱電材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高性能ZrNiSn塊體熱電材料，其特征在于它的致密度高于98％，900K時(shí)無(wú)量綱熱電優(yōu)值ZT為0.64。