温差电材料热压成形实验装置的研究

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1、温差电材料热压成形实验装置的研究温差电材料热压成形实验装置的研究李瑜煜，谢致微，张仁元，颜屮得,李亦杏(广东工业大学材料与能源学院，广东广州510090)摘要:讨论了温差电材料成形特点，首次设计了适用于不同类型温差电材料的内热,外热和综合加热三种热压成形方法及其相应的模具结构.总结了实验装置的设计方法及热电材料热压成形经验，设计制备了实验装置,并进行了热压成形试验，所制备的NaxCoO和ZnO块体温差电材料性能优良.试验结果表明，所设计热压成形的装置设计合理，计算正确，结构简单，使用方便，功率可无级连续调节,温度控制准确

2、，性能稳定,是个成功装置.关键词:热压成形;温差电材料;设备设计中图分类号:TM913文献标识码:A文章编号:1002—087X(2007)10—0823—04Studyonhot一pressingdeviceusedinthermoelectricmaterialsLIYu—yu,XIEZhi—wei,ZHANGRen-yuan,YANZhong?de,LIYi—xing(GuangdongUniversityofTechnology,FacultyofMaterialsandEnergy,GuangzhOUGuang

3、dong510090,China)Abstracts:ihecharacterizationsOfthehot—pressingforthermoelectricmaterialswerediscussed.rhefirstbaththreekindsofmethodsofhot一pressing(i.e.internalheating,outsideheating,synthesisheating)andcorrespondingdiestructureusedforthermoelectricmaterialswer

4、edesigned.Themethodandexperienceofthedevicedesignandthehot一pressingofthermoelectricmaterialsweresummaricedbytheexperimentthatthehot-pressingexperimentdeviceisasuccessfuldevicebecauseithasownedthepropertiessuchas:reasonabledesigning.accuratecalculation,simplystruc

5、tureaccuratetemperaturecontrolling,reliablequality,easytobeusedetc.AndthebulkthermoelectricmaterialsOfNaxCo2O4andZnOownedexcellentpropertiescanbeformedbyuseOfthedevice.Keywords:hot—pressing;thermoelectricmaterials:devicedesigning温差电材料是一种能实现热能和电能直接相互转换的新型功能材料•随着能源

6、的日益紧张及电子技术的快速发展，温差电材料又成为研究热点….热压成型是温差电材料制备的关键技术之一.除熔炼铸造成形方法外,大多数温差电材料为粉体材料,需经烧结成形•粉体温差屯材料一般为复杂相结构，粉体颗粒细，成形性能较差，特别是氧化物材料•粉体温差电材料为半导体功能材料而纯度要求十分严格，不能象结构材料那样可通过向材料添加成形剂或粘结剂来改善其成形性能;采用普通压制烧结方法，尽管加大压力及提高烧结温度亦难以成形;而且其烧结温度区间较窄，温度过高即转变为绝缘体而报废•热压烧结工艺简单，成形吋间短，易于成形,具有快速烧结和活

7、化烧结等功效，是温差电材料的理想成形方法•由温差电材料制造的温差电器件均为小电极陈列式结构，且多为纯度高，成本高的半导体材料,不宜做成大尺寸试样•若采用先制备大块体材料再分割成小电极的形式制备，一來浪费材料，二来不能完成象一次成形，表面渗元素，表面脱元素，热压焊接封装和梯度结构材料等一些特殊制备工艺•现有商品收稿日期:2007—03—10作者简介:李瑜煜（1958—），男，广东省人，副教授.博士生.主要研究方向为温差电材料及激光技术.Biography:LIYu-yu（1958一）,male,associateprofe

8、sso匚can一didaterforPhD.化热压成形设备不仅价格较高，且试样尺寸较大;特别是装置多为外热式，同时由于温差屯材料的特殊性，需要改造才合适使用•多年的研究表明，材料成形成为温差电材料研究的瓶颈•因而设计制备效能高,成木低的温差电材料热压成形实验装置是必要和有价值的.1系统结构1.1系统设计本着经济实用，