熱電材料

βFeSi2沒(méi)有毒性，在空氣中有很好的抗yang化性，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，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。以前用快速凝固法制備的軟磁合金薄帶，雖已達(dá)到幾十納米的細(xì)小晶粒組織，但是不能制備成合金塊體，應(yīng)用受到限制。

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，

銅基粉末冶金

SPS制備半導(dǎo)體熱電材料的優(yōu)點(diǎn)是，可直接加工成圓片，不需要單向生長(zhǎng)法那樣的切割加工，節(jié)約了材料，提高了生產(chǎn)效率。

熱壓和冷壓-燒結(jié)的半導(dǎo)體性能低于晶體生長(zhǎng)法制備的性能。現(xiàn)用于熱電致冷的半導(dǎo)體材料的主要成分是Bi,Sb,Te和Se，目前的Z值為3.0×10/K，而用SPS制備的熱電半導(dǎo)體的Z值已達(dá)到2.9～3.0×10/K，幾乎等于單晶半導(dǎo)體的性能[30]。表2是SPS和其他方法生產(chǎn)BiTe材料的比較。在SPS燒結(jié)過(guò)程中，電極通入直流脈沖電流時(shí)瞬間產(chǎn)生的放電等離子體，使燒結(jié)體內(nèi)部各個(gè)顆粒均勻的自身產(chǎn)生焦耳熱并使顆粒表面活化。

粉末冶金零件需求也將受益于進(jìn)口替代和對(duì)機(jī)加工零件替代的雙重替代，單車(chē)的粉末冶金用量將明顯提升，保障傳統(tǒng)汽車(chē)粉末冶金零部件的需求將保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。

行業(yè)集中度較高，粉末冶金零部件需求趨于穩(wěn)定

從行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看，進(jìn)入2008 年以后，由于價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，世界粉末冶金的生產(chǎn)逐步往中國(guó)轉(zhuǎn)移，日本本土的產(chǎn)量出現(xiàn)了明顯的下降。

粉末冶金技術(shù)應(yīng)用

1、CNC油壓成形技術(shù)

CNC油壓成形技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段，雖然其購(gòu)入成本較高但仍有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，值得注意與重視。臺(tái)灣保來(lái)得已有四臺(tái)機(jī)器加入生產(chǎn)行列，如圖示。亞洲其他國(guó)家的粉末冶金廠(chǎng)，如中國(guó)大陸、韓國(guó)、日本也都進(jìn)行相同的設(shè)備的投資。

2、快速冷卻(Rapid Cooling)

快速冷卻爐其主要原理是在一般燒結(jié)爐的后段加上冷卻段之結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)燒結(jié)本體后，以附加的快速冷卻設(shè)備，利用高壓馬達(dá)輸出強(qiáng)烈的冷風(fēng)，加速冷卻的原理，使粉末冶金產(chǎn)品獲得理想的金屬組織與硬度，而不需再度熱處理。此工程技術(shù)可提率節(jié)省成本。

具體的優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：(1)具高強(qiáng)度及硬度；(2)節(jié)省熱處理制程；(3)外觀(guān)清潔度佳 (4) 尺寸控制安定。此項(xiàng)技術(shù)在歐洲的德國(guó)應(yīng)用早。

3、微波燒結(jié)(Microwave sintering)

微波燒結(jié)在學(xué)術(shù)界及研究單位已經(jīng)研究多年，美國(guó) Spheric Technologies, Inc., 首先建造了可以用于小量生產(chǎn)的高溫微波燒結(jié)爐，此設(shè)備適用于金屬及陶瓷產(chǎn)品的雛型產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，但是受限于設(shè)備的開(kāi)發(fā)及成本，該項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。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(zhǎng)法制備，生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本高。