[发明专利]一种快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法

权利要求书

1.一种快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于采用自蔓延高温合成快速加压法制备高性能ZrNiSn块体热电材料。

2.根据权利要求1所述的一种快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于所述自蔓延高温合成快速加压法是将自蔓延高温合成与快速加压相结合的方法。

3.根据权利要求1所述的一种快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于所述采用自蔓延高温合成快速加压法制备高性能ZrNiSn块体热电材料的具体步骤如下：

1)按化学计量比1:(0.9-1.1):(0.9-1.1)称量Zr粉、Ni粉、Sn粉作为原料，混合均匀压制成柱状坯体；

2)将所述柱状胚体引发自蔓延高温合成反应，当燃烧波蔓延至整个所述柱状胚体时，所述柱状胚体正处于高温红热软化状态下，对柱状胚体施以轴向高压使其致密化，即得到高性能ZrNiSn块体热电材料。

4.根据权利要求3所述的一种快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于步骤1)所述压制分为两次，第一次压制将反应物压制成型，得到预成型的柱状块体；第二次压制是将所述预成型的柱状块体进行冷等静压，得到高致密度的柱状坯体。

5.根据权利要求4所述的一种快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于第一次压制的压力为4-8MPa，时间为3-6min；第二次压制的压力为150-200MPa，时间为3-5min。

6.根据权利要求3所述的一种快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于步骤2)中，所采用的轴向高压的压力为80-170MPa，保压时间为60-90s。

7.权利要求1-6之一所述方法制备的高性能ZrNiSn块体热电材料。

8.根据权利要求7所述的高性能ZrNiSn块体热电材料，其特征在于晶格热导率在300-873K范围内均低于4.5W.m^-1K^-1，致密度高于98％，600℃时无量纲热电优值ZT＝0.54。