硅锰铁合金热电材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种硅锰铁合金热电材料的制备方法。该方法的过程包括如下步骤：以Mn粉、Fe粉和Si粉按摩尔比(Mn1-xFex)∶Si＝1∶1.74(x＝0.01～0.4)研磨混合，压制成块体；将所得块体在电弧熔炼炉中氩气环境下熔炼，得到合金熔块；将所得合金熔块经破碎研磨过200目筛得到粉体，在氩气保护下球磨，得到平均粒径为1.5μm的合金粉末；将所得合金粉末热压烧结得到块体的硅锰铁合金热电材料。本发明原料成本低廉，工艺流程及设备简单，工艺参数容易控制，得到的硅锰铁合金块体材料单一纯净，材料最大ZT值达到0.7以上，具有较高的热电性能。

主权项

一种硅锰铁合金热电材料的制备方法，所属的热电材料按Mn与Si1‑xFex摩尔比为1∶1.74，其中x＝0.01～0.4，其特征在于包括以下过程：1)以Mn粉、Fe粉和Si粉按摩尔比(Mn1‑xFex)∶Si＝1∶1.74，x＝0.01～0.4，研磨混合，将混合粉体加入模具中，在压力600～900MPa下压制成块体；2)将步骤1)所得块体在电弧熔炼炉中氩气环境下熔炼，熔炼电流为200A～250A，反复熔炼3次，得到合金熔块；3)将步骤2)得到的合金熔块经破碎研磨过200目筛得到粉体，所得粉体在氩气保护下在球磨机中球磨，球磨条件为：球料质量比为1∶15～25，球磨转速300～350转/min，球磨时间20～100小时，得到平均粒径为1.5μm的合金粉末；4)将步骤3)所得的合金粉末热压烧结：将合金粉末加入石墨模具中，以压力为30～70MPa加压，在真空度为5.0*10‑3Pa下，以升温速度10℃/min，升温至950～1050℃，进行边加压边烧结45～75min，然后以降温速度4℃/min降至室温，得到块体的硅锰铁合金热电材料。