通过本项目的研究,我们在国际上首次建立并发展了熔体旋甩(Melt Spinning MS)结合放电等离子体烧结(Spark Plasma Sintering SPS)快速制备低维结构热电材料的新方法,利用该方法调控材料的微结构,获得高性能低维结构块体热电材料。对Bi2Te3、CoSb3、笼合物和FeSi2等低中温热电材料体系,系统研究了MS超快冷过程中带状产物微结构的形成规律,以及带状产物在SPS快速致密化及退火过程中微结构形成和演变规律,获得了具有非晶、精细纳米晶以及共格或半共格结构等独特低维结构块体热电材料。对Bi0.52Sb1.48Te3化合物材料,在300 K时获得的最大ZT值达1.56,在300-400K温度范围内热循环180次后其性能保持不变。对填充式方钴矿化合物,建立了高效低成MS+SPS技术快速制备高性能Yb0.3Co4Sb12+y基块体纳米热电材料的新方法,其制备周期从传统方法的9-10天缩短至40 h以内,减少了约80%,n型Yb0.3Co4Sb12.3化合物的ZT值达到1.3。
英文主题词thermoelectric materials; melt spinning; preparation; transport properties