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《自蔓延退火法制備βfesilt2gt熱電材料》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩fj學(xué)位論文詈I——曼一
2、；II舅曼曼曼皇曼曼皇曼摘要P．FeSi2是一種新型的熱電和光電材料，具有抗氧化、無毒、原料來源豐富和價格低廉等優(yōu)點，對紅外光的吸收能力很強，理論的光電轉(zhuǎn)換效率高，13-FeSi2所對應(yīng)的特征區(qū)正是硅的全透明區(qū)，它是光纖通信中的最重要波段，有利于同新型光電器件和光纖的結(jié)合。目前對于制備p-FeSi2材料的方法有：外延法、機械合金化法、離子束合成法、快速凝固法、熱壓法、放電等離子燒結(jié)法、化學(xué)氣相輸運法和溫度梯度溶液生長法，采用上述方法制備13-FeSi2熱電材料生產(chǎn)周期長、耗能大且成本高，不適合于大批量生產(chǎn)，有必要尋求更好的方法。燃燒合
3、成有著反應(yīng)快、節(jié)約能源、產(chǎn)品純度易于提高、適用性大、投資小等優(yōu)點，為此我們對自蔓延．退火法制備單相IB-FeSi2材料進行了研究，該工藝可以提高p-FeSi2的實際應(yīng)用價值和廣泛推廣應(yīng)用，可直接投入工業(yè)生產(chǎn)降低成本。以Fe粉、Si粉、KN03為原料，考察了機械活化過程、KN03摻量對燃燒合成FeSi2的影響以及退火處理對燃燒合成產(chǎn)物的影響。研究表明：在球磨混料過程后，使反應(yīng)粉料存儲了部分機械能，在相同球磨混料條件下，原始粉料經(jīng)球磨3h利用燃燒合成的材料最為理想，與球磨lh的燃燒合成產(chǎn)物相比，球磨3h的原始粉料燃燒合成產(chǎn)物中的c【．FeSi2含量也有所提高，￡．F
4、eSi和cc．FeSi2共晶球粒尺寸進一步增大；KN03能夠誘導(dǎo)鐵硅金屬化合物生成，不同摻量的KN03所對應(yīng)燃燒合成產(chǎn)物呈現(xiàn)不同的組相，隨著KN03摻量的進一步加大，燃燒合成產(chǎn)物中0【．FeSi2的量也同步加大，KN03摻量在40％的時候，燃燒合成產(chǎn)物中，0【．FeSi2明顯提高，始終沒有P．FeSi2存在；不同摻量KN03的Fe．Si燃燒合成產(chǎn)物放在真空退火爐中，進行880。C的退火處理2d,時，可使Q．FeSi2全部轉(zhuǎn)變?yōu)閜-FeSi2，但對￡．FeSi不產(chǎn)生影響。KN03摻量在整個工藝中占十分重要的地位，不僅影響燃燒合成0c．FeSi2相的含量，同時間接性
5、影響著熱處理后的p—FeSi2相的含量。燃燒合成產(chǎn)物經(jīng)球磨后的粉料及壓坯經(jīng)退火后，以表面自由能降低為驅(qū)動力，燃燒合成產(chǎn)物顆粒之間相互粘結(jié)，成內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)。本文針對Fe粉、si粉和KN03為原料，采用控制燃燒放熱法，考察了燃燒合成Fe．si金屬間化合物的組織轉(zhuǎn)變過程，燃燒合成Fe．Si金屬化合物的反應(yīng)大致可分為如下幾個過程：KN03的分解與Si、Fe粉料的熔化溶解；燃燒合成Fe．Si共晶組織的孕育與生長和FeSi—FeSi2共晶顆粒的粗化。提出了燃燒合成Fe．Si金屬化合物反應(yīng)可以用溶解一擴散一析出機制來進行描述：由KN03分解并釋放大量的熱量直接導(dǎo)致Si顆粒的
6、首先熔化，并在粉坯的空隙中蔓流，致使細小的Fe粉向熔融Si中的溶解、擴散加劇，隨著液態(tài)擴散反應(yīng)的進行，待其濃度達到飽和，即會有Fe．Si共晶顆粒析出，從而引發(fā)的共晶胚核的形成和長大。關(guān)鍵詞：自蔓延；p-FeSi2；退火處理；KN03自蔓延-退火、法制備13-FeSi：熱I乜村料AbstractForenergyandphotoelectricconversion，13-FeSi2isawellknownnewmaterial．Thisdisilicideisnon—poisonous，highlyresistantagainstoxidation．Rawmate
7、rialsoRrceisabundantandthepriceisverycheap，betterabsorbingabilityforinfraredrays．Academicphotoemissionobtainingefficiencyishigh；itscharacteristicsectionhappenstocorrespond麗t11transparenceofsilicon．ThesectionisFDDIcommunicationsimportantwaveband，SOitispropitioustocombineanewtypeofalla
8、pparatuswithFDDI．Currently，wehavethefollowingpreparationmethodsof13-FeSi2materials：SolidPhaseEpitaxial，MechanicalAlloying，IonBeamSynthesis，RapidSolidification，CompressionMethod，SparkPlasmaSintering(SPS)，ChemicalVaporTransportandTemperatureGradientSolutionGrowth．Usingtheabovemethodsto
9、make13-FeSi2
