激光诱导方钴矿自蔓延高温合成过程研究

通过自蔓延高温合成(SHS)及其衍生方法可以超快速地制备热电材料粉体或块体,并获得优异的热电性能。但是在采用SHS技术制备方钴矿材料的过程中,易出现非稳态SHS反应,使得反应后的坯体中产生杂相。本工作采用激光诱导点火和坯体预热相结合的方法,分别研究了激光点火的功率密度η和预热温度T0对方钴矿材料自蔓延高温合成过程的影响,总结了方钴矿CoSb3燃烧模式的变化规律,并获得了制备单相的工艺窗口。研究结果表明,当激光点火功率密度η固定时,随着预热温度T0升高,方钴矿的SHS反应存在“反应中止→非稳态螺旋燃烧→稳态燃烧→非稳态螺旋燃烧”的转变过程;在η=3.75 J·mm^(–2),250℃≤T0<370℃条件下,可以获得单相CoSb3。