[發(fā)明專利]一種納米復(fù)合熱電材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010152314.9
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111211215B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊錦禎
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市坤城科技有限公司
• 主分類號: H01L35/14
• 分類號: H01L35/14;H01L35/34;B82Y30/00
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1.一種制備復(fù)合熱電材料的方法，其特征在于所述復(fù)合熱電材料包含單質(zhì)Si、單質(zhì)Mg、單質(zhì)Sn、SiC，Mg₂Si和摻雜N元素，其中，所述復(fù)合熱電材料中元素總含量摩爾百分比為20-30%的Si，20-30%的Sn，1-10%的C，0.1-2%的N和余量的Mg，其中SiC和Mg₂Si的粒徑均小于50nm，SiC與Mg₂Si的體積比為10:90-30:70，N與SiC的摩爾比0.05-0.2：1，

其中，所述方法包括：

1)將SiC粉末、Mg₂Si粉末進(jìn)行球磨混合至合適粒徑，從而制得混合粉末；

2）以Mg塊、Si塊、Sn塊為原料，按照所述復(fù)合熱電材料中元素總含量摩爾百分比，在Ar氣氛中配比稱重，將配制好的原料進(jìn)行熔煉，加入步驟1中的混合粉末，攪拌均勻；

3）將步驟2得到的鑄錠裝入下端開口的石英管內(nèi)，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；

4）將帶材在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)爐腔體中燒結(jié)得到產(chǎn)品；其中，步驟4中放電等離子燒結(jié)爐腔體的燒結(jié)條件為：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，得到固溶體；

通過加入SiC和Mg2Si，改性了Mg-Si-Sn單質(zhì)為主體的熱電材料的力學(xué)性能。

2.一種復(fù)合熱電材料，所述復(fù)合熱電材料由權(quán)利要求1所述的制備方法所制備。