[发明专利]一步超快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法

权利要求书

1.一步超快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于它以Zr、Ni和Sn为原料，引发化学反应后原位施加高压，从而制备得到高性能ZrNiSn块体热电材料。

2.根据权利要求1所述的一步超快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于Zr、Ni和Sn的摩尔比为化学式ZrNiSn中各元素的化学计量比。

3.根据权利要求1所述的一步超快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于制备过程中气氛为惰性气体；引发化学反应采用钨极氩弧焊。

4.根据权利要求1所述的一步超快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于原位施加高压的时间比引发化学反应的时间延迟0～5s，高压的压力为200～600MPa。

5.一步超快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于它主要包括以下步骤：

1)将Zr粉，Ni粉，Sn粉按化学计量比1:1:1称量，混合均匀后压制成坯体；

2)将所述坯体装入模具中，在惰性气氛下采用钨极氩弧焊引发化学反应，在反应结束后，坯体样品仍处于红热软化时对其原位施加轴向高压，即可得到高性能ZrNiSn块体热电材料。

6.根据权利要求5所述的一种一步超快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于步骤2)中，坯体用石英砂包裹后装入模具，石英砂的粒度在70～140目之间。

7.根据权利要求5所述的一种一步超快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于步骤2)中，惰性气氛压强在20～100kPa之间。

8.根据权利要求2所述的一种一步超快速制备高性能ZrNiSn块体热电材料的方法，其特征在于步骤2)中，引发化学反应后等待时间为0～5s施加轴向高压，轴向高压的压力为200～600MPa，保压时间为5～20s。

9.权利要求1～8中任意一项所述方法制备的高性能ZrNiSn块体热电材料。

10.根据权利要求9所述的高性能ZrNiSn块体热电材料，其特征在于它的致密度高于98％，900K时无量纲热电优值ZT为0.64。