[發(fā)明專利]一種3D打印成型碲化鉍基熱電材料的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711078789.2 | 申請日： | 2017-11-06 |
| 公開（公告）號： | CN109748588A | 公開（公告）日： | 2019-05-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 熊新紅;柳丹輝;劉寧;章橋新;朱超 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢理工大學 |
| 主分類號： | C04B35/547 | 分類號： | C04B35/547;C04B35/622 |
| 代理公司： | 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102 | 代理人： | 孫方旭 |
| 地址： | 430070 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 成型 打印 制備 碲化鉍基熱電材料 塊體熱電材料 環(huán)氧樹脂 選擇性激光燒結(jié) 熱電材料粉末 材料利用率 高熱電性能 熱處理 傳統(tǒng)加工 工藝過程 混合粉末 晶粒組織 快速制備 熱電材料 燒結(jié)過程 燒結(jié)效率 碲化鉍 元器件 熱電 細化 制件 加熱 冷卻 應用 生產(chǎn) | ||
1.一種3D打印成型碲化鉍基熱電材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，步驟一，制備碲化鉍/環(huán)氧樹脂3D打印混合粉末，首先將一定量的N型Bi2Te2.85Se0.15熱電材料粉末和粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂按照體積比1:1放入球磨機中，接著放入混料球，使混料球與待混合粉末的體積比控制在1:3，然后在球磨機中混合2小時，即可得到Bi2Te2.85Se0.15/環(huán)氧樹脂3D打印混合粉末；步驟二，進行塊體熱電材料試樣3D打印成型，將步驟一獲得的Bi2Te2.85Se0.15/環(huán)氧樹脂3D打印混合粉末放入選擇性激光燒結(jié)成型機中在氬氣保護下進行燒結(jié)成型，制得塊體熱電材料試樣；步驟三，塊體熱電材料試樣熱處理，將步驟二獲得的塊體熱電材料試樣置于真空爐中進行熱處理，在450℃的燒結(jié)溫度下保溫燒結(jié)2h，制得熱電材料制件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印成型碲化鉍基熱電材料的方法，其特征在于，步驟一中所述的N型Bi2Te2.85Se0.15熱電材料粉末，純度99.99％，粒徑20～50μm，密度6.87g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D打印成型碲化鉍基熱電材料的方法，其特征在于，所述步驟二中，激光源為連續(xù)式CO2激光器，額定功率為55W，鋪粉層厚度為0.15mm，激光功率為20～25W，掃描速度為3000～4000mm/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D打印成型碲化鉍基熱電材料的方法，其特征在于，所述步驟二中，制得的塊體熱電材料試樣的尺寸為5mm×5mm×20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D打印成型碲化鉍基熱電材料的方法，其特征在于，所述步驟三中，熱處理中燒結(jié)溫度為450℃，保溫時間2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D打印成型碲化鉍基熱電材料的方法，其特征在于，所述步驟二中，塊體熱電材料試樣3D打印成型具體包括以下步驟：
1)前處理：完成燒結(jié)試樣的三維CAD建模，并經(jīng)STL數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后導入到選擇性激光燒結(jié)快速成型系統(tǒng)中；
2)將步驟1)獲得的Bi2Te2.85Se0.15/環(huán)氧樹脂3D打印混合粉末放入選擇性激光燒結(jié)成型機中，對成型空間進行預熱；
3)設(shè)定激光燒結(jié)工藝參數(shù)，當成型區(qū)域的溫度達到設(shè)定值時，開始燒結(jié)成型；
4)當所有疊層燒結(jié)疊加完成，等試樣在成型缸中緩慢冷卻至室溫。
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