[发明专利]一种自蔓延燃烧合成超快速制备高性能CoSb3基热电材料的新方法

权利要求书

1.一种自蔓延燃烧合成超快速制备高性能CoSb₃基热电材料的新方法，其特征在于它包括以下步骤：

1）按化学式Co_4-xM_xSb_12-yTe_y中各元素的化学计量比进行称取Co粉、M粉、Sb粉、Te粉作为原料，其中x和y均大于等于0小于等于1.0，M为Fe或Ni，然后将原料粉末研磨混合均匀，将混合均匀的粉末压制成块状胚体； 

2）将步骤1）所得块状胚体引发高温自蔓延合成反应，反应完成后自然冷却，均可得到单相CoSb₃化合物；

3）将步骤2）所得产物研磨成粉末，进行放电等离子体活化烧结，得到纯单相高性能CoSb₃基热电材料。

2. 根据权利要求1所述的一种快速制备高性能CoSb₃基热电材料的新方法，其特征在于所述步骤1）中Co粉、Sb粉、Te粉、M粉的质量纯度均大于等于99.9%；压制工艺为：4MPa下保压5min。

3. 根据权利要求1所述的一种快速制备高性能CoSb₃基热电材料的新方法，其特征在于所述步骤2）中自蔓延反应采用点加热方式对块状胚体的端部进行加热，局部起爆引发自蔓延反应。

4. 根据权利要求1所述的一种快速制备高性能CoSb₃基热电材料的新方法，其特征在于所述步骤3）中粉末进行放电等离子体活化烧结的过程为：将骤2）所得产物粉末粉末在真空小于10Pa和烧结压力为40MPa条件下进行烧结，以100℃/min的升温速率升温到650℃，烧结致密化时间8min。

5. 权利要求1所述的方法得到高性能CoSb₃基致密块体热电材料。

6. 根据权利要求5所述的高性能CoSb₃基致密块体热电材料，其特征在于所得CoSb₃基致密块体热电材料为Co₄Sb_11.4Te_0.6时，其热电性能优值ZT在875K达到0.98。