元素掺杂对合成β-FeSi2的影响
来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2013年第2期
论文作者：高君玲 陈秀娟 赵文军 张鹏林 余淑荣
文章页码：169 - 175
关键词：β-FeSi2;燃烧合成;热压;元素掺杂;
摘 要：采用燃烧合成热压工艺制备热电材料β-FeSi2,研究Cu、Al元素含量对合成β-FeSi2的影响。利用X射线衍射仪和扫描电镜分析合成的铁硅化合物的相组成及其微观结构形貌。结果表明:在共析反应α→β+Si生成β-FeSi2的过程中,随Cu含量增加,反应速度提高。当掺入原子分数为0.8%的Cu时,α相完全转变为β相;铝的掺入可以提高原始粉料利用率,且铝对α-Fe2Si5向β-FeSi2转变的促进作用不太明显。为了避免铝的过多掺入,在掺入2%Al的同时掺入0.2%Cu,α-Fe2Si5完全转变为β-FeSi2,β相的峰值达到最高。热压烧结试样的断口形貌显示:α-Fe2Si5在共析反应中生成了尺寸均匀的β-FeSi2小颗粒,Si单质弥散分布于其周围,整个产物呈疏松多孔状。
高君玲1，陈秀娟2，赵文军1，张鹏林1，余淑荣2
1. 甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室2. 兰州理工大学机电工程学院
摘 要：采用燃烧合成热压工艺制备热电材料β-FeSi2,研究Cu、Al元素含量对合成β-FeSi2的影响。利用X射线衍射仪和扫描电镜分析合成的铁硅化合物的相组成及其微观结构形貌。结果表明:在共析反应α→β+Si生成β-FeSi2的过程中,随Cu含量增加,反应速度提高。当掺入原子分数为0.8%的Cu时,α相完全转变为β相;铝的掺入可以提高原始粉料利用率,且铝对α-Fe2Si5向β-FeSi2转变的促进作用不太明显。为了避免铝的过多掺入,在掺入2%Al的同时掺入0.2%Cu,α-Fe2Si5完全转变为β-FeSi2,β相的峰值达到最高。热压烧结试样的断口形貌显示:α-Fe2Si5在共析反应中生成了尺寸均匀的β-FeSi2小颗粒,Si单质弥散分布于其周围,整个产物呈疏松多孔状。
关键词：β-FeSi2;燃烧合成;热压;元素掺杂;
