本发明涉及热电材料成形，尤其涉及一种提高热电材料性能的室温塑性成形方法。
背景技术：
1、热电材料(温差电材料)是一种利用固体内部载流子的运动实现热能和电能直接相互转换的功能材料，已经成为热电制冷、热电发电等前瞻性、战略性新能源技术关键材料。热电材料具有结构简单、体积小、反应灵敏、无污染、无磨损和低碳节能等优点。而碲化铋基合金材料作为目前室温附近性能最优的热电材料，已广泛应用于航天航空、微电子、特殊电源等领域。但如何提高zt值、克服材料脆性、提高材料的抗压性能，仍然是一个值得研究的方面。
2、由于热电材料为脆性材料，在制备和工作的过程中，室温下表现出类似于陶瓷材料的脆性断裂行为、加工损耗大；热电结构会不可避免的产生缺陷或者裂纹，材料内部裂纹会造成内部热阻与电阻的增大，同时其力学性能对材料的显微结构及缺陷高度敏感，使热电器件的效率大幅下降并最终失效。在申请公布号为cn 116985324a的专利中，压缩过程是在400～700℃下完成，提供的应力小，变形量达到一定程度会出现再结晶，加热和保温步骤大幅增加成形所需时间。因此，对热电材料的力学强度、机械性能提出了更严格的要求，所以要使其得到广泛的应用还需要进一步地解决热电材料的力学强度、机械性能等问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提出了一种提高热电材料性能的室温塑性成形方法，用以解决热电材料易发生解理断裂、力学性能和成形性差等难题，提高了力学性能和热电性能。
2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种提高热电材料性能的室温塑性成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、步骤s1：将柱状的热电材料表面均匀涂覆石墨；
4、步骤s2：将涂覆石墨的热电材料置于上下两端开口的隔离套筒内，再将热电材料和隔离套筒整体置于筒状的模具内，同时向下压缩热电材料和隔离套筒，结束后取出隔离套筒内的热电材料，得到塑性成形后的热电材料。
5、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s1中，石墨的涂覆厚度为所述热电材料直径的0.1％～1％。
6、在以上技术方案的基础上，优选的，所述压缩的应变速率为1～10s-1。
7、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s2中，所述模具的壁厚为所述热电材料直径的30％～50％。
8、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s2中，所述隔离套筒的内径比热电材料的直径大0.5％～1.5％，所述隔离套筒的高度与涂覆石墨的热电材料的高度相同。
9、在以上技术方案的基础上，优选的，所述隔离套筒的外径比模具的内径小0.5％～1％，所述隔离套筒的高度低于模具的高度。
10、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s2中，所述隔离套筒的硬度小于模具的硬度。
11、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s2中，所述隔离套筒的材料选自ta1、ta2、ta3、45钢中的至少一种。
12、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s2中，所述模具的材料选自40cr、42crmo、tc4中的至少一种。
13、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s2中，压缩时，所述隔离套筒上、下分别放置采用压头和垫片。
14、在以上技术方案的基础上，优选的，所述压头、垫片的材料独立地选自h13和/或gcr15。
15、在以上技术方案的基础上，优选的，所述压头和垫片的硬度大于模具的硬度。
16、在以上技术方案的基础上，优选的，所述压头和垫片的直径比所述隔离套筒的外径大0.1％～0.5％。
17、在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s1中，所述热电材料选自bi2te3、碲化铅、硅锗合金中的至少一种。
18、根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种上述所述的塑性成形方法制备的塑性成形后的热电材料。
19、作为一个可选地实施方式，本发明通过下述技术方案实现：
20、一种提高热电材料性能的室温塑性成形方法，包括如下步骤：
21、s1、将热电材料使用石墨重复均匀涂覆；
22、s2、将涂覆有石墨的热电材料坯料置于隔绝层内，随后再将其整体置于应力增塑层内；
23、s3、选择尺寸、材料合适的压头和垫片，在室温下以一定的速率进行压缩；
24、s4、压缩后剥离应力增塑层及隔绝层，取出压头及垫片，即得到塑性成形后的热电材料。
25、本发明的提高热电材料热电性能的室温塑性成形方法相对于现有技术具有以下有益效果：
26、本方法制备得到的热电材料有效地提高了力学性能和热电性能；其中石墨具有良好的润滑性能，可以在两个接触面之间形成一层润滑膜，减少摩擦阻力，从而降低磨损；还具有良好的化学稳定性，不易与试样之间发生反应，保护压缩部件不受损害；在热电材料表面涂挂一层一定厚度的石墨，使热电材料与隔绝层之间存在间隙，从而防止后续压缩过程中热电材料坯料与隔绝层粘连，进而可易于从模具下剥离出来。其中压缩时采用垫片可以确保热电材料与模具的上下接触面之间的应力分布均匀，适应其表面不规则性；应力增塑层和隔绝层有效降低了热电材料在压缩过程中出现表面裂纹甚至破碎的倾向；整个成形过程在室温下进行，不会发生再结晶，可完成超过70％的变形量，成形情况良好，硬度比变形前材料的硬度提高60％，力学性能得到提高，热电性能提升5％、降低了能耗、提高了生产率。
27、本发明制备得到的塑性成形后的热电材料，在大于1000mpa的三向压应力下完成超过70％的变形量，且成形情况良好；微观组织的形貌由原层状改变为压缩后的褶皱状；在室温下进行压缩，不会发生再结晶；整个成形过程简单、高效，力学性能和热电性能显著提高。
1.一种提高热电材料性能的室温塑性成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的塑性成形方法，其特征在于，所述步骤s1中，石墨的涂覆厚度为所述热电材料直径的0.1％～1％。
3.如权利要求1所述的塑性成形方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述压缩的应变速率为1～10s-1。
4.如权利要求1所述的塑性成形方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述模具的壁厚为所述热电材料直径的30％～50％。
5.如权利要求1所述的塑性成形方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述隔离套筒的内径比热电材料的直径大0.5％～1.5％，所述隔离套筒的高度与涂覆石墨的热电材料的高度相同；
6.如权利要求1所述的塑性成形方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述隔离套筒的硬度小于模具的硬度。
7.如权利要求1所述的塑性成形方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述隔离套筒的材料选自ta1、ta2、ta3、45钢中的至少一种；
8.如权利要求1所述的塑性成形方法，其特征在于，所述步骤s2中，压缩时，所述隔离套筒上、下分别放置采用压头和垫片；
9.如权利要求1所述的塑性成形方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述热电材料选自bi2te3、碲化铅、硅锗合金中的至少一种。
10.如权利要求1～9任一项所述的塑性成形方法制备的塑性成形后的热电材料。