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用于熱電制冷的傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料不僅強(qiáng)度和耐久性差,而且主要采用單相生長法制備,生產(chǎn)周期長、成本高。近年來有些廠家為了解決這個(gè)問題,采用燒結(jié)法生產(chǎn)半導(dǎo)體致冷材料,雖改善了機(jī)械強(qiáng)度和提高了材料使用率,但是熱電性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到單晶半導(dǎo)體的性能,現(xiàn)在采用SPS生產(chǎn)半導(dǎo)體致冷材料,在幾分鐘內(nèi)就可制備出完整的半導(dǎo)體材料,而晶體生長卻要十幾個(gè)小時(shí)。

βFeSi2沒有毒性,在空氣中有很好的抗yang化性,粉末冶金廠,并且有較高的電導(dǎo)率和熱電功率。熱點(diǎn)材料的品質(zhì)因數(shù)越高(Z=α2/kρ,其中Z是品質(zhì)因數(shù),α為Seebeck系數(shù),k為熱導(dǎo)系數(shù),ρ為材料的電阻率),其熱電轉(zhuǎn)換效率也越高。試驗(yàn)表明,粉末冶金制品,采用SPS制備的成分梯度的βFeSix(Si含量可變),比βFeSi2的熱電性能大為提高[25]。這方面的例子還有Cu/Al2O3/Cu[26],MgFeSi2[27], βZn4Sb3[28],鎢硅化物[]29]等。
用于熱電制冷的傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料不僅強(qiáng)度和耐久性差,

生產(chǎn)效率高,粉末冶金技術(shù),產(chǎn)品組織細(xì)小均勻,能保持原材料的自然狀態(tài),可以得到高致密度的材料,可以燒結(jié)梯度材料以及復(fù)雜工件[3,粉末冶金,11]。與HP和HIP相比,SPS裝置操作簡單,不需要專門的熟練技術(shù)。文獻(xiàn)[11]報(bào)道,生產(chǎn)一塊直徑100mm、厚17mm的ZrO2(3Y)/不銹鋼梯度材料(FGM)用的總時(shí)間是58min,其中升溫時(shí)間28min、保溫時(shí)間5min和冷卻時(shí)間25min。與HP相比,SPS技術(shù)的燒結(jié)溫度可降低100~200℃[13]。


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