一种超快速制备高性能高锰硅热电材料的方法技术

本发明专利技术具体涉及一种超快速制备高性能高锰硅热电材料的方法，它包括以下步骤：1)按Mn(MxSi1-x)1.75各原子的化学计量比称量Mn粉、M粉、Si粉，然后将所述原料研磨混合均匀压成块体；所述M为Al或Ge，当M为Al时，0≤x≤0.0045；当M为Ge时，0≤x≤0.01；2)将步骤1)所得块体引发热爆合成反应，反应完成后自然冷却，得到单相高锰硅化合物；3)将所得单相高锰硅化合物研磨成粉末，进行放电等离子体活化烧结，得到高性能高锰硅热电材料。本发明专利技术具有反应速度快、工艺简单、高效节能和重复性好等优点，整个制备过程可由传统方法的12h以上缩短到0.5h之内，并且所得块体热电性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料制备
，具体涉及。
技术介绍
在石油、煤、天然气等不可再生的化石能源被大量消耗而造成能源短缺的这一国际大环境下，发展绿色可再生的能源成为人类社会持续稳定发展的必由之路。热电转换技术是一种通过热电材料的Seebeck效应和Peltier效应实现电能和热能之间的直接的相互转换的技术，具有无传动部件、体积小、无噪音、可靠性好等优点，其作为一种环境友好型的能源转换技术，在工业余热及汽车废气废热等回收利用方面有着重要的应用前景，受到了全世界范围内的广泛关注。热电材料的转换效率主要由热电优值ZT决定，ZT= α2σΤ/κ，其中α为Seebeck系数、σ为电导率、κ为热导率、T为绝对温度。高锰硅体系的热电材料，具有优异的电性能和较低的热导率，因而具有较高的ZT值。同时，其拥有原料蕴藏丰富、价格低廉、无毒和无污染等优点，成为近年来热电领域的研究热点。目前，制备高锰硅热电材料的方法主要采用高频感应熔融法和机械合金化法。然而，在熔融过程中，由于Si原子的扩散速度较慢，使得先生成的MnSi相与Si熔体的包晶反应难以完全进行，很难得到单相的高锰硅化合物。机械合金化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超快速制备高性能高锰硅热电材料的方法，其特征在于它包括以下步骤：1)按Mn(MxSi1‑x)1.75各原子的化学计量比称量Mn粉、M粉、Si粉，然后将所述原料研磨混合均匀压成块体；所述M为Al或Ge，当M为Al时，0≤x≤0.0045；当M为Ge时，0≤x≤0.01；2)将步骤1)所得块体引发热爆合成反应，反应完成后自然冷却，得到单相高锰硅化合物；3)将所得单相高锰硅化合物研磨成粉末，进行放电等离子体活化烧结，得到高性能高锰硅热电材料。

【技术特征摘要】
1.一种超快速制备高性能高锰硅热电材料的方法，其特征在于它包括以下步骤: 1)按Mn(MxSih)!.75各原子的化学计量比称量Mn粉、M粉、Si粉，然后将所述原料研磨混合均匀压成块体；所述M为Al或Ge，当M为Al时，O≤X≤0.0045 ;当M为Ge时，O ≤ X ≤ 0.01 ; 2)将步骤I)所得块体引发热爆合成反应，反应完成后自然冷却，得到单相高锰硅化合物； 3)将所得单相高锰硅化合物研磨成粉末，进行放电等离子体活化烧结，得到高性能高猛娃热电材料。2.根据权利要求1所述的一种快速制备高性能高锰硅热电材料的方法，其特征在于所述步骤I)中Mn粉、M粉、...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐新峰，佘晓羽，苏贤礼，鄢永高，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42