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SPS制备半导体热电材料的优点是,粉末冶金,可直接加工成圆片,不需要单向生长法那样的切割加工,铁基粉末冶金,节约了材料,提高了生产效率。
热压和冷压-烧结的半导体性能低于晶体生长法制备的性能。现用于热电致冷的半导体材料的主要成分是Bi,Sb,Te和Se,目前的Z值为3.0×10/K,而用SPS制备的热电半导体的Z值已达到2.9~3.0×10/K,几乎等于单晶半导体的性能[30]。表2是SPS和其他方法生产BiTe材料的比较。
粉末冶金产品的制备方法
(1)首先生产粉末。粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入机油、橡胶或石蜡等增塑剂。
(2)其次压制成型。粉末在15-600MPa压力下,压成所需形状。
(3)然后烧结。在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金属熔化,烧结时至少有一种元素仍处于固态。
金属粉末冶金技术的特点和作用:粉末冶金技术可以极大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。