Bi-,2-Te-,3-系材料等離子活化燒結(jié)工藝及熱電性能研究.pdf

1、熱電材料能夠?qū)崿F(xiàn)電能和熱能之間的直接轉(zhuǎn)換，它具有使用壽命長、穩(wěn)定性好、環(huán)境友好等優(yōu)點，在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，主要用于熱電制冷與溫差發(fā)電。而Bi2Te3系熱電材料作為室溫附近性能最好的熱電材料之一，已經(jīng)在微電子，光電器件的冷卻和恒溫、生物芯片、醫(yī)療器材及國防特種制冷等多種領(lǐng)域有所應(yīng)用。但是其熱電性能尚不夠高，限制了它的應(yīng)用。如何提高其熱電性能成為研究的熱點。近年來隨著熱電相關(guān)理論以及納米技術(shù)的不斷發(fā)展，可以通過尋找新的制備方法與工藝以及低

2、維化解決該問題。等離子活化燒結(jié)作為一種新的燒結(jié)工藝在熱電材料方向的進步讓研究人員看到了熱電材料性能提升的希望，它是一種制備塊體材料的燒結(jié)方法，具有升溫速度快、燒結(jié)時間短、冷卻迅速、燒結(jié)氣氛可控和節(jié)能環(huán)保等特點，它已經(jīng)在納米材料、復(fù)合材料等的制備中顯示了極大的優(yōu)越性，是一項有重要使用價值和廣泛前景的燒結(jié)新技術(shù)。 本論文主要研究機械合金化(MA)結(jié)合等離子活化燒結(jié)(PAS)制備Bi2Te3系塊體熱電材料及性能測試的后續(xù)工作，Bi0.

3、4Sb1.6Te3塊體材料的熱電性能在先前的工作中有突出的表現(xiàn)。 本文著重研究MA-PAS參數(shù)對Bi0.4Sb1.6Te3塊體材料性能的影響，從而確定最佳工藝參數(shù)配合。在機械合金化制備粉體時，通過使用不同球磨時間和球料比進行磨粉，對比粉末的合金化程度，確定了球磨的工藝參數(shù)為轉(zhuǎn)速400 rpm/min，球磨時間12小時，球料比13:1。在等離子活化燒結(jié)時調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，對所得塊體進行性能測試對比后發(fā)現(xiàn)：脈沖電流的大小和時間對材料電阻