一种Zn₄Sb₃基块体热电材料的超高压冷压成型方法

摘要

本发明提供的Zn₄Sb₃基块体热电材料的超高压冷压成型方法，具体是：先在真空下熔融高纯Zn粉、Sb粉和/或Te粉，冷凝结晶后得到单相β-Zn₄Sb₃基化合物的铸体；尔后研磨、过筛得到单相β-Zn₄Sb₃基化合物的粉体；最后在室温、2～10GPa压力下使粉体冷压成型并致密化，得到高致密度的单相β-Zn₄Sb₃基块体热电材料。本发明的优点在于：与现有工艺相比，所制造的β-Zn₄Sb₃基块体热电材料具有无杂质相、高致密度、高机械强度的特点，且热导率大幅度降低，制造周期短，能耗低，便于大规模工业化生产。

主权项

1. 一种Zn4Sb3基块体热电材料的制备方法，所述方法是一种Zn4Sb3基块体热电材料的超高压冷压成型方法，它是先在真空下熔融高纯Zn粉、Sb粉和/或Te粉，冷凝结晶后得到单相β-Zn4Sb3基化合物的铸体；尔后研磨、过筛得到单相β-Zn4Sb3基化合物的粉体；将所述粉体在室温、30～35MPa下预压5～10min，形成直径为10～20mm、厚度为5～20mm的坯体；再将坯体置于六面顶超高压设备中，并在室温下通过控制加载和卸载过程的工艺参数，使坯体冷压成型并致密化，得到高致密度的单相β-Zn4Sb3基块体热电材料；所述加载和卸载过程的工艺参数为：加载速率为0.3～1.2GPa/min，保压时间为3-120min，压力范围为2-10Gpa；卸载速率为0.3-1.2GPa/min，保压时间为20min；所述单相β-Zn4Sb3基化合物名义组成为Zn4+xSb3-yTey，0≤x≤0.2，0≤y≤0.1。