一种P型热电材料GeSi靶材及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113897503A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111083905.6(22)申请日2021.09.15(71)申请人先导薄膜材料（广东）有限公司地址511517广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号A区(72)发明人沈文兴白平平童培云(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文郝传鑫(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C1/05(2006.01)B22F9/04(2006.01)B22F3/14(2006.01)C22C28/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种P型热电材料GeSi靶材及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种P型热电材料GeSi靶材及其制备方法，涉及合金靶材技术领域，所述制备方法包括如下步骤：(1)将锗颗粒、硅颗粒放入磁悬浮感应熔炼炉中加热至熔化，保温，水冷，得到锗硅合金锭；(2)破碎锗硅合金锭，球磨，得到锗硅合金粉，加入硼粉，所述硼粉占锗硅合金粉的质量分数为0.3～1.5％，均质，得到掺硼锗硅合金粉；(3)将掺硼锗硅合金粉放入模具中，在真空热压炉中预压以排除模具中的空气，得到掺硼锗硅合金坯体；关闭炉门，抽真空，升温至1300～1400℃后保温，保温30～60min后加压，压力为30～35MPa，保温保压60～90min，降压，冷却，得到所述GeSi靶材。由本发明所述方法制备的GeSi靶材的相对密度均可达到98％以上，氧含量低于500ppm，电阻率小于0.001Ω·cm，组分均匀。CN113897503ACN113897503A权利要求书1/1页1.一种P型热电材料GeSi靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将锗颗粒、硅颗粒放入磁悬浮感应熔炼炉中加热至熔化，保温，水冷，得到锗硅合金锭；(2)破碎锗硅合金锭，球磨，得到锗硅合金粉，加入硼粉，所述硼粉占锗硅合金粉的质量分数为0.3～1.5％，均质，得到掺硼锗硅合金粉；(3)将掺硼锗硅合金粉放入模具中，在真空热压炉中预压以排除模具中的空气，得到掺硼锗硅合金坯体；关闭炉门，抽真空，升温至1300～1400℃后保温，保温30～60min后加压，压力为30～35MPa，保温保压60～90min，降压，冷却，得到所述GeSi靶材。2.如权利要求1所述的P型热电材料GeSi靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，锗颗粒和硅颗粒的质量比为20～40:60～80，锗颗粒和硅颗粒的纯度为4N以上。3.如权利要求1所述的P型热电材料GeSi靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，加热前先对磁悬浮感应熔炼炉抽真空，然后通入惰性气体，使炉内压力为0.05～0.08MPa，待物料熔化后，保温10～20min。4.如权利要求3所述的P型热电材料GeSi靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，加热温度为1400～1500℃。5.如权利要求1所述的P型热电材料GeSi靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，先将锗硅合金锭破碎至粒径小于5mm，然后放入球磨罐中，球磨4～6h，静止1～2h，过筛，得到粒径小于45μm的锗硅合金粉。6.如权利要求1所述的P型热电材料GeSi靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，预压条件为：2～3T/min，5～10MPa，3～5min。7.如权利要求1所述的P型热电材料GeSi靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，使用水冷铜坩埚进行水冷。8.如权利要求1所述的P型热电材料GeSi靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用氧化锆研磨罐和锤子敲碎锗硅合金锭，在聚氨酯球磨罐中以锆球对破碎的锗硅合金颗粒进行球磨，锆球的体积占球磨罐总体积的百分比为30～50％，球磨转速为80～90rpm，使用双运动混合机进行均质，球磨和均质过程在惰性气体下进行。9.如权利要求1所述的P型热电材料GeSi靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在石墨模具中进行热压，石墨模具中预先垫入0.35～0.4mm的石墨纸；升温速率为5～10℃/min；保温保压结束后，以5～10T/min的速率降压至10MPa，随炉冷却，冷却后，对产物进行加工，得到所述P型热电材料GeSi靶材。10.一种由如权利要求1～9任一项所述的P型热电材料GeSi靶材的制备方法制备所得的P型热电材料GeSi靶材。2CN113897503A说明书1/5页一种P型热电材料GeSi靶材及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金靶材技术领域，尤其涉及一种P型热电材料GeSi靶材及其制备方法。背景技术[0002]热电材料又叫温差电材料，具有交叉耦合的热电输送性质，是一类具有热效应和电效应