[发明专利]一种Bi元素掺杂立方相锗钙热电材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201810067926.0 | 申请日： | 2018-01-24 |
| 公开（公告）号： | CN108265188B | 公开（公告）日： | 2019-09-13 |
| 发明（设计）人： | 温翠莲;谢秋罕;张炜坚;萨百晟;叶健霞;余新江 | 申请（专利权）人： | 福州大学 |
| 主分类号： | C22C1/04 | 分类号： | C22C1/04;C22C24/00 |
| 代理公司： | 福州元创专利商标代理有限公司 35100 | 代理人： | 蔡学俊 |
| 地址： | 350108 福建省福*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种Bi元素掺杂立方相Ca2Ge材料及其制备方法，包括以下步骤：将Ca粉、Ge粉和Bi粉按一定的摩尔比在氩气保护气氛下混合均匀；放置于真空磁感应悬浮熔炼炉的水冷坩埚中，加温熔炼时间；将得到的熔融的液体置于真空快淬炉中，充以高纯氩气，进行合金重熔然后熔体被水冷钼轮以25~50 m/s的线速度甩出，获得了针状快凝粉；将得到的粉末经手工研磨后，在真空条件下，升温保温，然后升温热压，制成块状试样；然后热压置于真空管式炉中，加热保温，冷却，得到Bi元素掺杂立方相Ca2Ge试样。本发明获得的Bi元素掺杂立方相Ca2Ge材料晶粒细小、合金成分及组织均匀、结构紧密，具有很好的产业化前景。 | ||
| 搜索关键词： | 元素掺杂 立方相 热压 制备 合金 氩气保护气氛 悬浮熔炼炉 真空管式炉 真空快淬炉 针状 材料晶粒 高纯氩气 加热保温 块状试样 热电材料 手工研磨 水冷坩埚 水冷钼轮 真空条件 熔炼 产业化 磁感应 摩尔比 加温 熔融 熔体 甩出 重熔 保温 冷却 | ||
【主权项】：
1.一种Bi元素掺杂立方相锗钙热电材料Ca2Ge的制备方法，包括以下步骤：（1）将Ca粉、Ge粉、Bi粉按Ca : Ge :Bi= 82 :21:（0.5~3）的摩尔比在氩气保护气氛下混合均匀；（2）将真空磁感应悬浮熔炼炉抽真空，再充入氩气保护；将步骤（1）得到的混合物置于该真空磁感应悬浮熔炼炉的水冷坩埚中，加温到940~1100 ℃，使坩埚内的Ca、Ge和Bi处于熔融状态，熔炼时间15~45 min；熔炼后去除表面杂质；此过程反复1~5次；（3）将步骤（2）得到的熔融的液体置于真空快淬炉中，再充以高纯氩气，进行合金重熔；然后熔体被水冷钼轮以25~50 m/s的线速度甩出，获得了针状快凝粉；（4）将步骤（3）得到的粉末经手工研磨并过80~160 μm筛后，在真空条件下，升温至200~400 ℃保温1~12 h，并施加10~15 Mpa的机械压力以尽可能的排除粉末间的气体，然后升温至400~700 ℃和30~60 MPa条件下热压15~90 min，制成块状试样；（5）将步骤（4）得到的试样热压置于真空管式炉中，加热至400~700 ℃并保温5~40 h，然后随炉冷却，得到Bi元素掺杂立方相Ca2Ge试样。
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