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(zhǎng)、穩(wěn)定性好、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，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B(niǎo)i2Te3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(guó)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(diǎn)。近年來(lái)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(guò)尋找新的制備方法與工藝以及低

2、維化解決該問(wèn)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(jìn)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(shí)間短、冷卻迅速、燒結(jié)氣氛可控和節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，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(xiàng)有重要使用價(jià)值和廣泛前景的燒結(jié)新技術(shù)。 本論文主要研究機(jī)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(cè)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(duì)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(jī)械合金化制備粉體時(shí)，通過(guò)使用不同球磨時(shí)間和球料比進(jìn)行磨粉，對(duì)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(shí)間12小時(shí)，球料比13:1。在等離子活化燒結(jié)時(shí)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，對(duì)所得塊體進(jìn)行性能測(cè)試對(duì)比后發(fā)現(xiàn)：脈沖電流的大小和時(shí)間對(duì)材料電阻