Mg2(Si,Sn)合金大尺寸试样低温固相反应法制备及其热电性能

摘要

Mg2(Si,Sn)合金是一种受到广泛关注的中温区热电材料,具有成本低廉、环境友好等优点.Mg2(Si,Sn)材料研究中非常重要的一环在于如何实现对Mg元素的精准控制,采用低温固相反应法可能是一种切实有效的方法.本研究通过低温固相反应法成功制备了高质量Mg2(Si,Sn)合金试样,并将此方法应用至百克级Mg2 Si0.35 Sn0.635 Sb0.015大尺寸试样的制备中,研究了大尺寸试样不同区域的热电性能及其均匀性.实验结果表明低温固相反应法能有效抑制Mg元素的挥发,实现对其较为精准的成分控制;制得的大尺寸试样的致密度沿压力方向存在规律性分布,越靠近试样中心材料致密度越高,相应地其组分含量和热电性能也随之变化.在640 K时,Mg2 Si0.35 Sn0.635 Sb0.015大尺寸试样在所研究的不同区域最高zT值约为0.75,平均zT值达到0.66.