[发明专利]一种ZrNiSn基Half-Heusler热电材料及其制备和调控反位缺陷的方法

权利要求书

1.一种ZrNiSn基Half-Heusler热电材料的制备和调控反位缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照原子比为1：1：1将Zr、Ni、Sn混合；

(2)将混合物料置于磁悬浮熔炼炉中熔炼，熔炼在氩气保护氛围下进行，将混合物料升温至1600～1800℃后保温1～5min得到铸锭；

(3)将铸锭球磨至0.5-2μm，后自然干燥获得粉体；

(4)采用放电等离子体烧结技术将粉体进行烧结，烧结温度为900-1100℃，烧结压力为80-100MPa，保温时间为5-20min；

(5)将烧结后的粉体置于真空容器中；

(6)将装有粉体的真空容器置于箱式高温烧结炉中进行长时间扩散退火处理；退火温度为800-1100℃、保温时间为12-36h；

(7)将保温后的试样进行快速淬火处理得到ZrNiSn基Half-Heusler热电材料；

步骤(3)所述球磨：首先用研钵将铸锭粗磨成粒径0.1-1mm的粉体；然后在氩气氛围下进行湿法球磨；球磨介质为无水乙醇，球料比为10:1-20:1，转速为：200-600r/min，球磨时间为5-20h。

2.根据权利要求1所述ZrNiSn基Half-Heusler热电材料的制备和调控反位缺陷的方法，其特征在于，所述Zr、Ni、Sn纯度≥99.9％。

3.根据权利要求1所述ZrNiSn基Half-Heusler热电材料的制备和调控反位缺陷的方法，其特征在于，步骤(2)所述熔炼为3-6次。

4.根据权利要求1所述ZrNiSn基Half-Heusler热电材料的制备和调控反位缺陷的方法，其特征在于，步骤(2)所述氩气保护氛围压力为10⁴-10⁵Pa。

5.根据权利要求1所述ZrNiSn基Half-Heusler热电材料的制备和调控反位缺陷的方法，其特征在于，步骤(3)所述干燥：在氩气氛围或者密闭无氧环境中将抽滤后的粉体进行12-48h的自然干燥处理。

6.根据权利要求1所述ZrNiSn基Half-Heusler热电材料的制备和调控反位缺陷的方法，其特征在于，步骤(5)所述真空容器的真空度≤5×10^-3Pa。

7.根据权利要求1所述ZrNiSn基Half-Heusler热电材料的制备和调控反位缺陷的方法，其特征在于，步骤(7)淬火的淬火介质为水。

8.一种ZrNiSn基Half-Heusler热电材料，采用权利要求1-7任一项所述方法制备而成。