激光烧结制备β－FeSi<SUB>2</SUB>热电材料的方法及其装置

摘要

激光烧结制备β－FeSi₂热电材料的方法，属于功能材料领域，特别涉及热电材料的制备，以有效消除金属相，改善微观组织结构、降低热导率、提高热电材料品质。本发明步骤为：(1)将铁粉和硅粉球磨制成微米级均匀硅铁混合粉末；(2)机械冷压或热压，制备出硅铁混合粉末块体；(3)使用激光束进行激光烧结，(4)退火处理，得到β－FeSi₂块体热电材料。本发明装置包括CO₂激光器、光束均匀系统和真空烧结室，光束均匀系统由转折镜、直角屋脊镜、第一凹面反射镜和第二凹面反射镜组成；真空烧结室内设置石墨坩埚、衬底座和底座电机，并配置有抽真空系统和充气阀。本发明温度易控，烧结效率高，无污染、少公害；能制备出优良的半导体及β－FeSi₂热电材料。

主权项

1.一种激光烧结制备β-FeSi2热电材料的方法，包括如下步骤：(1)选择纯度为99.9％~99.999％的铁粉和硅粉，将其按原子百分比混合，并球磨制成微米级颗粒度的均匀硅铁混合粉末；(2)将上述硅铁混合粉末进行机械冷压或热压，制备出硅铁混合粉末块体；(3)使用经光强分布均匀化处理的CO2激光束，对所述硅铁混合粉末块体激光烧结，激光束功率1.0~3.0kw、光斑直径10~20mm、烧结时间10~100秒、保护气体为Ar气；(4)将激光烧结后所得硅铁化合物激光退火或在加热炉内退火处理，得到β-FeSi2块体热电材料。