液体急冷结合放电等离子烧结制备CoSb₃基热电材料的方法

摘要

本发明涉及一种液体急冷结合放电等离子烧结制备CoSb3基热电材料的方法，其特征包括：(1)按CoSb3原子配比称取Co和Sb，在惰性气氛的熔炼炉内加热到1100～1200℃保温1～2h后，将炉内温度在600～850℃保持10～20h，随炉冷却到室温，得到块状合金；(2)将上步中得到的块状合金装入急冷设备中，利用感应加热方式将其熔融；(3)在保护性气气氛中，对熔融的合金进行快速凝固处理，得到块状合金；(4)将上步骤得到的合金薄带碾磨粉碎成粉末，采用放电等离子体烧结方法，烧结成致密的块体热电材料。本发明通过采用液体急冷法与放电等离子体低温快速烧结等工艺相结合，控制晶粒长大的手段制备细晶CoSb3热电材料，制备工艺简单，工艺参数容易控制，具有良好的产业化前景。

主权项

一种液体急冷结合放电等离子烧结制备CoSb3基热电材料的方法，其特征在于包括以下各步骤：(1)按CoSb3原子配比称取Co和Sb，在惰性气氛的熔炼炉内加热到1100～1200℃保温1～2h后，将炉内温度在600～850℃保持10～20h，随炉冷却到室温，得到块状合金；(2)将上步骤中得到的块状合金装入急冷设备中，利用感应加热方式将其熔化；(3)在保护性气气氛中，对熔融的合金进行急冷快速凝固处理，得到合金薄带，急冷快速凝固处理采用是单辊法和双辊法中的任何一种方法，冷却速度≥105K/s；(4)将步骤(3)所得到的合金薄带碾磨粉碎成粉末，采用放电等离子体烧结方法，将合金的粉末烧结成致密的块体热电材料，将合金的粉末烧结成致密的块体热电材料的过程是，将合金的粉末装入石墨模具中压实，连同模具一起在＜10Pa真空条件下进行烧结，烧结温度300～600℃，升温速度20～200℃/min，烧结时间5～30Min，压力为30～100Mpa。