[發明專利]一種激光快速制備Half-Heusler材料的方法

有效

• 申請號: 201710585659.1
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107475546B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 陳立東;邢云飛;柏勝強;劉睿恒
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C30/00;B22F1/00
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

1.一種激光快速制備Half-Heusler材料的方法，其特征在于，包括：

按照Half-Heusler化合物的化學通式ABX稱取A、B、X的粉末原料，混合后并置于坩堝模具中，所述A、B、X的粉末原料為A、B、X所對應的單質粉體；其中，所述A為Sc、Y、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta中的至少一種，所述B為Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt中的至少一種，所述X為Ge、Sn、Sb、Bi中的至少一種；

將裝有粉末原料的坩堝模具置于真空或惰性氣氛中，利用激光熔融技術得到Half-heusler材料的鑄錠，所述激光熔融技術為通過選區激光加熱使粉末原料快速熔融，所述激光熔融技術的參數包括：加工電流為80～150 A；脈寬2.5～4 ms；激光頻率10～40Hz；激光移動速率為1～1000 mm/min；激光光斑的半徑為0.1～10 mm；選區激光熔融時多道間距為1～100 mm；

將所得鑄錠研磨成粉、過篩后，再進行放電等離子體燒結，得到所述Half-Heusler材料，所述放電等離子燒結的工藝參數包括：真空度＜10Pa；升溫速率50～120K/min；燒結溫度為1100K以上；燒結壓力為50～65MPa。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述坩堝模具為石墨模具或者銅模具。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述坩堝模具為帶有凹槽的盤狀坩堝容器，所述凹槽的深度為1～20mm。

4.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述真空的真空度＜10Pa，所述惰性氣氛為真空、氦氣氣氛和氬氣氣氛中的至少一種。

5.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述激光熔融技術的參數包括：加工電流為80～95A；脈寬為2.5～3ms；激光頻率為15～20Hz；激光移動速率為150～180 mm/min；激光光斑的半徑為0.1～0.3mm。

6.根據權利要求1所述方法，其特征在于，進行激光熔融技術的激光光源為固體激光源、氣體激光源、液體激光源或半導體激光源。

7.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述過篩的目數為50～1000目。

8.根據權利要求7所述方法，其特征在于，所述過篩的目數為400目。

9.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述燒結溫度為1100～1400K。

10.一種根據權利要求1-9中任一項所述的方法制備的Half-Heusler材料。