选区激光熔化技术制备n型Bi2Te2.7Se0.3热电材料工艺、取向性及性能的研究

摘要：

采用选区激光熔化技术制备了n型Bi2Te2.7Se0.3块体样品,并探索了激光工艺参数对材料成形质量、化学组成、微结构、取向性以及热电性能的影响,最终打印出性能与区熔制备材料接近的高致密样品.结果表明,在基板上最开始的若干单层成形过程中,激光体能量密度Ev=33.3～46.67 J/mm3时,样品成形质量较好.当打印厚度超过约0.1 mm时,成形质量出现劣化,可能的原因是打印样品具有较强的取向性,导致其热导率的各向异性以及与基板具有较大的差异,因而影响了成形粉体的熔化和凝固过程.后续打印过程中采用重熔的方法,消除了因热导率变化带来的成形劣化.当打印厚度超过约1 mm时,样品成形质量再次劣化,这是由于样品的厚度已经足够大,基板对成形过程中熔池附近的温度场影响逐渐减小,而主要受打印样品的影响.考虑到打印样品热导的关系,于是进一步改善工艺,提高了激光的体能量密度,最终得到了半径为20mm、厚度为15 mm的样品.研究了激光成形过程中元素挥发对最终样品化学组成的影响规律,通过调节粉体的初始配比最终得到了组分稳定、性能接近区熔工艺制备的块体材料.

关键词：选区激光熔化、n型Bi2Te2.7Se0.3、取向性、热电性能

所属期刊栏目：50

分类号：TG132.3(金属学与热处理)

在线出版日期：2021-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：56-62