热压工艺对铁硅间化合物相转变的影响.pdf

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1、第34卷第1期材料热处理学报Vo1．34No．12013年1月TRANSACT10NSOFMATERIALSANDHEATTREATMENTJanuary2013热压工艺对铁硅间化合物相转变的影响高君玲，陈秀娟，赵文军，张鹏林，余淑荣(1．甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，甘肃兰州730050；2．兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050)摘要：采用燃烧合成一热压工艺制备热电材料13-FeSi，研究了热压温度和热压压力对铁硅间化合物相变的规律。利用x射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了合成的铁硅间化合物的相组成

2、及其微观结构形貌。结果表明：当铁硅原子比Fe：Si为1：3，添加0．50at％的cu时，燃烧合成的产物主要为0【一Fesi和Si。热压温度为760℃时oI—Fesi完全转变为3-FeSi，且压力的升高有助于3-FeSi生成和产物致密度的提高。一FeSi分解发生共析反应时，部分Si固溶于3-FeSi内形成了3-FeSi合金。另一部分Si微粒粘附于3-FeSi颗粒上，si在B相的弥散分布可提高热电优值。关键词：—FeSi；热压；温度；相转变；微观结构中图分类号：TG111．5文献标志码：A文章编号：1009—6264(2013

3、)01—0001-05InfluenceofhotpressingprocessOntransformation0fFe-SiintermetallicsphaseGAOJun—ling，CHENXiu—juan，ZHAOWen—inn，ZHANGPeng—lin，YUShu—rong。(1．StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNon—ferrousMetalMaterials．LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；2．School

4、ofMechanicalandElectronicalEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Thermoelectricmaterial3-FeSi2waspreparedbythemethodofcombustionsynthesis—hotpressing．EffectsoftemperatureandpressureofhotpressingonthephasetransformationofFe—Siinterm

5、etallicswerestudied．ThephasecompositionandmicrostructureofFe．SiintermetallicswereinvestigatedbymeansofX—raydiffraction(XRD)andscanningelectronmicroscopy(SEM)．Theresuhsshowthatthemainproductsofcombustionsynthesisare0【一Fe2Si5andSiwhentheatomicratioofFetoSiis1：3and0．

6、5at％copperisdoped．Whenthetemperatureis760oC，d—Fe2Si5iscompletelytransformedinto3-FeSi2，andincreasingpressureisfavourableforincreaseofproductsdensityandtransformationofOt—Fe2Si5to3-FeSi2．Eutectoidreactionof0【一Fe2Si5decompositionoccurstoform3-FeSi2andSiwithpartofthe

7、Sisolutionedin3-FeSi2，andtheotherSiparticlesstickonthe3-FeSi2particles，whichcanincreasethermoelectricfigureofmerit．Keywords：p—FeSi2；hotpressing；temperature；phasetransformation；microstructure当今社会，由于日益严重的环境污染和过度开发电材料中，3-FeSi，具有在200～900c《=范围内的高温造成的能源危机，研究并开发无污染、无噪音、高

8、效率热电转换功能，还有抗氧化、无毒、来源丰富、成本低的能量转换材料一直是材料工作者追求的目标。其廉等优点，它作为热电材料得到了广泛研究。中，热电材料是一种能够直接进行热电转换的功能材含Si量为66．7％的Fe-Si合金在1212℃凝固后料，它具有广泛的应用前景，如低温制冷、温差发电形成一FeSi和8一F