[发明专利]一种化学机械粉体材料合成系统

摘要

本发明属于材料化学合成领域。可以用来合成热电材料，优异的热电材料大部分都是纳米复合材料。纳米粉末热电材料的组成、晶体结构和形貌对最终性能有直接影响，合成方法至关重要。现有方法主要是高温合成法和化学溶液法，两种方法都各有其局限性。依据固体扩散机制和相图原理，发明人提出“一种化学机械粉体材料合成系统”，工作原理是：材料靶材A和B在推进装置的驱动下，相互间以一定压力高速转动，在一定的温度下，在靶材的界面上，由于接触扩散导致化学反应，生成新化合物。生成物相在高速转动中被推向靶材边缘，且从边缘落下掉入粉末收集槽中。合成的粉末材料可经热压制备块体热电材料。这种装置可合成出形貌和物相可控的纳米热电材料，也可以用来合成其它材料。

主权项

一种用于合成纳米粉末的化学机械合成系统或者装置，该装置可以用来合成高质量热电材料。该装置主要有以下部分组成：(1)核心部分是两个相互接触的材料靶材A和B，如装置图所示。靶材A与电动驱动装置1连接，可以高速转动，同时可以以一定速度向靶材B移动。靶材B被固定在基座14上，B的下方有加热装置4，用来控制B的温度。与B连接有热电偶控温装置5。(2)在靶材B的下方周围，有样品接受槽6，AB靶材摩擦反应的生成物会落入接受槽，随后被收集。(3)以上装置被固定于一个真空腔体2中，腔体有盖3可以打开。电动驱动装置1与盖3连接在一起，1可以全部也可以部分位于真空腔体。真空腔体2可以是不锈钢，铝合金，或者其它有一定机械强度的材料。(4)有真空泵7和气压表8与腔体连接，用以控制腔体内真空度和气压。(5)腔体壁上有两个气流口，分别是气体入口9和出口10，可以控制腔体内部气体气氛。(6)腔体侧面有合成产物粉末导出出口11。(7)腔体侧面有视窗窗口12和视窗挡板13，用来观测核心部件运行状况。