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βFeSi2没有毒性,在空气中有很好的抗yang化性,粉末冶金,并且有较高的电导率和热电功率。热点材料的品质因数越高(Z=α2/kρ,其中Z是品质因数,α为Seebeck系数,k为热导系数,ρ为材料的电阻率),其热电转换效率也越高。试验表明,采用SPS制备的成分梯度的βFeSix(Si含量可变),不锈钢粉末冶金,比βFeSi2的热电性能大为提高[25]。这方面的例子还有Cu/Al2O3/Cu[26],MgFeSi2[27],粉末冶金制品, βZn4Sb3[28],钨硅化物[]29]等。
用于热电制冷的传统半导体材料不仅强度和耐久性差,
其非晶相的结晶温度是533K。文献[41]中用脉冲电流在423K和500MPa下制备了Mg80Ni10Y5B5块状非晶合金,经过分析其中主要是非晶相。非晶Mg合金比A291D合金和纯镁有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度,非晶化改善了镁合金的抗腐蚀抗力。从实践上来看,可以采用SPS烧结法制备块状非晶合金。因此利用的SPS技术进行大块非晶合金的制备研究是很有必要。
热电材料
由于热点转换的高可靠性、无污染等特点,近热电转换器引起了人们的极大兴趣,铁基粉末冶金,并研究了许多热电转换材料。经文献检索发现,在SPS制备功能材料的研究中,对热电材料的研究较多。
(1)热电材料的成分梯度化氏目前提高热点效率的有效途径之一。例如,成分梯度的βFeSi2就是一种比较有前途的热电材料,可用于200~900℃之间进行热电转换。
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