一种Ca3Si合金材料及其高温高压制备方法与流程

技术特征：

1.一种Ca₃Si合金材料，其特征在于：Ca和Si的成分摩尔比为3~3.5:1，空间群为，晶格常数为4.8336 Å，Si原子占据四个顶点，而Ca原子在立方体的6个面心。

2.一种制备如权利要求1所述的Ca₃Si合金材料的方法，其特征在于：以Ca粉和Si粉为原料，经混料压块、组装、高温高压合成和冷却卸压的工艺过程制得Ca₃Si合金材料，具体包括以下步骤：

（1）混料压块：将Ca粉和Si粉按摩尔比3.0~3.5:1在Ar保护气氛下放入球磨罐中进行球磨，得到混合物，按合成腔体大小压成块状；

（2）组装：将步骤（1）所得块状胚料装入加热容器，放入合成腔体中；

（3）高温高压合成：将步骤（2）组装好的胚料在压力为5~15 GPa、温度为1200~2000K下保温保压20~100分钟；

（4）冷却卸压：停止加热后先保压5~10分钟后再卸压，随后自然冷却至室温，制得Ca₃Si合金材料。

3. 根据权利要求2所述的Ca₃Si合金材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中球磨工艺参数为：球料质量比为10:1；研磨球径为0.5cm；转速为1000~2000 rpm；球磨时间为30~80 h。

4.根据权利要求2所述的Ca₃Si合金材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中Ca粉和Si粉的摩尔比为3.2:1。

5.根据权利要求2所述的Ca₃Si合金材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中合成温度范围为1600~2000K。

6.根据权利要求2所述的Ca₃Si合金材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中压力范围为12~15GPa，保温保压的时间为60~100min。