CN109055839A - 一种双相硅加硅化镁纳米复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种双相硅加硅化镁纳米复合材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双相硅加硅化镁纳米复合材料及其制备方法与应用，属于纳米材料技术领域。该双相硅加硅化镁纳米复合材料具有33.3at％至54.1at％的Si含量并且包含具有纳米结构Si生成物的Mg2Si基体的微结构，微结构通过增加每个Mg2Si基体和Si生成物界面处的声子散射来增强热电性能，与常规的Mg2Si材料形态相比，至少能减小材料的导热率，实验证实本发明材料的新型微结构与具有相同合金组成的常规Mg2Si合金微观结构相比，导热率降低至少10％，优选至少15％；另外，Mg2Si的最大放电容量可达1370mAh/g，工作电压较低，仅为～0.5V，是一种具有良好发展潜力的锂离子电池负极材料。

Description

一种双相硅加硅化镁纳米复合材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，更具体地说，涉及一种双相硅加硅化镁纳米复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
为了更好的展示本发明独特的优势所在，首先阐述一下相关技术的背景。需要说明的是：有关背景讨论所涉及的材料或技术都是建立在迄今为止已经公开报导的内容基础上。
硅化镁(Mg2Si)作为一种令人感兴趣的热电材料，具有低密度，载荷大，质量高和流动性强以及无毒(利于环保)等优异性能，而且由于制备所需的原材料(通常是二氧化硅和镁)来源丰富易于获取，同时还兼具了低成本的优势。
热电材料性能用“热电优值”ZT表示：ZT＝(α2σ/k)×T，α为材料的塞贝克系数，σ是电导率，K是热导率，高ZT通过创建具有高a2s和低热导率K的结构来实现。然而，由于硅化镁具有相当高的热导率，因此在传统意义上不能成为很有效的热电材料。最近业界已经认识到：通过降低材料的热导率，可望将次级纳米结构引入硅化镁进而改善Mg2Si基合金的热电性能，Zide(J.《High efficiency semimetal/semiconductor nanocompositethermoelectric materials》.Appl.Phys.108(2010)123702)发现通过使用干式研磨和随后的放电等离子体烧结工艺引入纳米TiO2颗粒，可以提高Mg2Si的热电性能；Yi等人(J.Mater.Chem.22(2012)24805)也证实通过使用固态反应可以将Si纳米颗粒添加到Mg2Si基质中(Synthesis and characterization of Mg2Si/Si nanocomposites preparedfrom MgH2and silicon,and their thermoelectric properties，J.Mater.Chem.22(2012)24805)。
但上述工艺引入纳米颗粒涉及的具体处理步骤比较复杂，业界亟须开发能够制备双相硅加硅化镁纳米复合材料的替代工艺，以便开发热电性能优良的Mg2Si纳米复合材料。
硅可以和很多金属元素形成金属硅化物，这些化合物又作为锂离子电池负极材料时，储锂容量普遍低于单质Si，但体积变化更小，有利于材料在脱嵌锂过程中保持结构稳定，从而获得优于单质Si的循环稳定性能。另外，Si合金往往具有更高的电导率，有利于改善Si基负极材料的电化学性能。Mg可以与Si形成Mg2Si。研究发现，Mg2Si的最大放电容量可达1370mAh/g，工作电压较低，仅为～0.5V，是一种具有良好发展潜力的锂离子电池负极材料。Mg2Si本身具有脱嵌锂活性，但是与硅充放电电位不同，因此它们的复合使得材料的体积膨胀在不同电位下进行，缓解由此产生的机械内应力，从而提高整个材料的循环稳定性。
为了解决上述的问题，经检索，中国专利CN201210366280.9公开了一种纳米复合结构Mg2Si基热电材料及其制备方法，其中包括步骤快淬炉腔体抽真空后再冲入保护气体，感应熔炼使块体达到熔融态将熔体喷到铜棍上甩出，成带材，收集带材后研磨加工成块体，该Mg2Si是通过添加Sn来改善其晶体结构，固溶体基体中存在非晶/纳米晶的纳米复合结构，最终的表达式为Mg2Si1-xSnx(0≤x≤0.6)，由于Sn的加入，会造成Mg2Si基热电材料的脆性增加，使得该材料的应用范围受限；此外，该制备方法的过程繁琐，增加了Mg在该过程中的氧化，造成Mg2Si基热电材料含有氧化镁等生成物，造成“热电优值”ZT无法满足要求。
此外，期刊文献《硅化镁热电材料的一步合成法制备及性能表征》(李洋等.功能材料.2014年16期)公开了采用MgH2代替Mg粉，与Si粉和Bi粉按照一定比例混合后，在FAPAS(电场激活压力辅助合成)炉中，用一步合成法制备Bi(1％(摩尔分数)掺杂的硅化镁(Mg2Si)块体热电材料，该硅化镁热电材料中引入了Bi这种元素，以及采用MgH2作为反应原料，相应的成本增加，且得到的硅化镁热电材料为掺杂的材料，热电性能并不能满足人们的需求。
此外，期刊文献《硅化镁制备工艺的研究》(李群等.上海化工.2013年04期)，将粒径为180目的硅粉、镁粉按一定摩尔比共100g，混合均匀装入铁舟中，放入管式反应器，抽真空并用氢气置换反应系统3次后，抽真空至133Pa，密闭反应器，反应温度600℃、反应时间4h、Mg：Si的摩尔比2.02：1、降温速率10℃/min，产品质量稳定，硅化镁含量大于98％，该方法得到的硅化镁材料晶粒粗大，可以得到少量的纳米级硅化镁颗粒，且生成物含量超过1％，其中包括MgO和Mg3Si2，影响Mg2Si基热电材料的使用；此外反应不彻底，造成产物的生产率低。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有工艺引入纳米颗粒涉及的具体处理步骤比较复杂的问题，本发明提供一种双相硅加硅化镁纳米复合材料及其制备方法与应用，增强Mg2Si的热电性能，降低材料的导热率。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的第一方面提供硅含量为33.3at％至54.1at％的双相硅加硅化镁纳米复合材料，兼具Mg2Si基体的纳米结构Si生成物的新型微结构，发明人相信该微观结构能够提供有利的热电特性。通过常规铸锭冶金过程(接近平衡凝固)制备的富含Si的共晶合金显示出粗糙的微观结构，这种微观结构包括纳米结构的Si相，并且一些实例还包括纳米结构的Mg2Si相。这种纳米复合材料微结构通过增加每个Mg2Si基体和Si生成物界面处的声子散射来增强热电性能，与常规的Mg2Si材料形态相比，这些有益性能至少能减小材料的导热率。实验证实本发明材料的新型微结构与具有相同合金组成的常规Mg2Si合金微观结构相比，导热率降低至少10％，优选至少15％，这对纳米复合材料在773K(相当于500℃)下实现0.4至0.8的ZT值相当有利。
具有纳米结构Si生成物的Mg2Si基质的具体形态取决于纳米复合物的Si组成，以及固化时分离衍生的Mg2Si和Si相的纳米结构演变。多数实例证实Mg2Si相和Si相基本同时实现纳米结构化，形成具有纳米结构Si生成物的Mg2Si基体。一些实例中Mg2Si基质由Si生成物分离的不同的Mg2Si晶粒构成，另些实例显示微结构包括具有纳米结构Si生成物的纳米结构Mg2Si基体。典型实验案例已证实：纳米结构化的Mg2Si基质与纳米结构的Si内含物混合，优选形成两相的中间层基质。
纳米结构Si生成物在纳米复合材料的Si组成范围内表现出独特的形态，通常包含纳米尺寸的共晶-Si相。一些实例中Si生成物包含纳米纤维或纳米板。然而，在形成纳米复合材料过程中，如果固化条件发生改变，材料的内部形态可能随之会发生变化。
一些实施案例中Si生成物包含位于Mg2Si晶粒之间的纳米Si相。这种特殊的形态明显存在于具有本发明组合物的较低Si组成范围(即接近或接近33.3原子％Si)的纳米组合物中。Si生成物使微结构中较大的Mg2Si晶粒成形，通常纳米Si相在Mg2Si相的晶粒之间的宽度小于100nm，优选小于60nm。而另外实施案例显示Mg2Si相和Si相包含纳米级不规则Mg2Si/Si共晶，这种形态明显出现在本发明中具备较高Si组成范围(即接近或接近于54.1at％Si)的纳米组合物中。Si生成物在Mg2Si相内形成不规则结构，包含Mg2Si相和Si相的层间基质两相优选形成分层或层压结构。一些实例可见树枝状结构形成，Mg2Si相和Si相之间的相间距明显小于200nm，某些实例甚至小于100nm。
发明应用范围：本发明的纳米复合材料提供廉价无毒且性能良好的Mg2Si/Si纳米复合热电材料：(1)可应用于纳米结构半导体发挥能量的转换，收集和传感器应用等作用，既可将来自温度梯度的热能转换成电能(用于发电)，也能将电能转换成用于制冷的热梯度；(2)还可用于氢气、热电材料等能量开发，适合作为感测材料和其他非平衡材料，包括可应用于极端工作条件下的高熔点温度合金；(3)高效光吸收和光伏用金属氧化物；(4)太阳能水分解用金属氧化物半导体光电极；(5)用于火灾、化学和生物传感器的金属氧化物和Si紫外光电二极管；(6)锂离子电池高容量负极材料。
本发明的第二方面提供制备双相硅加硅化镁纳米复合材料的方法，包括以下具体步骤：制备Mg-Si合金熔体，其中所述Mg-Si合金具有33.3at％至54.1at％的Si含量；使Mg-Si合金熔体迅速固化，同时形成Mg2Si相和纳米结构Si相，进而制造Mg2Si/Si纳米复合材料。
提供使用快速固化尤其是优选熔融快速固化来合成Mg2Si/Si纳米复合材料的新方法，即通过熔体的快速凝固产生具有新颖微结构的Mg2Si/Si纳米复合材料，具体而言就是选定Mg-Si熔体组合物经过快速凝固的非平衡过程，形成包含Mg2Si基体和纳米结构Si生成物的混合物的不寻常微观结构。此制备方法基本能同时形成Mg2Si相和纳米结构Si相，显示Mg2Si基体和Si生成物同时实现纳米结构化。上文已阐述：这种纳米复合材料通过增加基体/生成物界面处的声子散射，可使材料的热电性能得到显著增强。
Mg-Si组合物的快速固化有助于在纳米复合材料中形成纳米结构，并且有助于使Mg2Si和Si同时实现纳米结构化。快速固化步骤优选包括至少104K/s和至少105K/s的冷却速率，一些实施案例中快速凝固步骤包括104至107K/s的冷却速率；而在另外的实施案例中，快速凝固步骤还包括将材料冷却至低于200℃，优选低于100℃，更优选低于50℃的温度。
许多快速固化方法都可以应用于本发明的材料制备过程。一个示范性的实施方案显示，快速固化步骤包括熔体快速固化过程。此种方法生产的Mg2Si/Si纳米复合材料优选包含具有纳米结构Si生成物的Mg2Si基体。某些案例的纳米复合材料包含具有纳米结构Si生成物的纳米结构的Mg2Si基质，在快速凝固过程中，具有Si生成物的Mg2Si基体同时纳米结构化，而另些案例的Si生成物包含纳米纤维形貌Si相。总之，制备的Mg2Si/Si纳米复合材料具备本发明第一方面的纳米复合材料所述的全部特性。
纳米复合材料可以以目前可行的任何适合的方式制备，而来自快速固化过程的纳米复合材料的生产方式与工艺关联密切。本发明中取决于使用的快速固化方法的类型不同，纳米复合材料的形成方式也有所不同，可展现为条带状、片材状等等。在使用熔体纺丝快速凝固过程的情况下，所生产的形式通常是条带。
同样，也可以使用任何合适的手段来制备Mg-Si合金熔体。有些实施方案通过将选定的Mg-Si合金加热到比相应Mg-Si合金组合物的液相线温度(TL)更高的温度来制备，所选择的Mg-Si合金通常包括所需的纳米复合材料组合物。也可以通过选择性地添加Mg或Si来改变熔体的组成，从而为纳米复合材料提供所期望的Si和Mg组合。至于制备Mg-Si合金熔体所采用的温度如何选择，则取决于Si所占的组合比例。如果选择54at％Si，则优选将Mg-Si合金熔体加热至大于TL＝947℃(至少1000℃)的温度；如果选择33at％Si，理想温度大于TL＝1081℃，优选至少1100℃。
需要说明的是：没经过进一步处理原样形成的Mg2Si/Si纳米复合材料可能并不适合实际应用，因此本发明的方法还包括进一步处理的过程，施加一些步骤巩固或通过其它方式将成形产品重整成期望的形态。比如一些实例将形成的Mg2Si/Si纳米复合材料固结成大块固体，进一步处理包括以下步骤：巩固步骤优选包括烧结、压缩、压制中的至少一种，具体应用实例包括放电等离子烧结、压缩、冷压、热压、热等静压等。技术人员届时会根据预计的处理条件和所得散装材料的预期性质来选择最合适的处理方式。
本发明第一方面阐述的双相硅加硅化镁纳米复合材料根据第二方面提供的方法制备而成。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的双相硅加硅化镁纳米复合材料，该纳米复合材料微结构通过增加每个Mg2Si基体和Si生成物界面处的声子散射来增强热电性能，与常规的Mg2Si材料形态相比，至少能减小材料的导热率，实验证实本发明材料的新型微结构与具有相同合金组成的常规Mg2Si合金微观结构相比，导热率降低至少10％，优选至少15％；
(2)本发明的双相硅加硅化镁纳米复合材料，Mg2Si相和Si相基本同时实现纳米结构化，形成具有纳米结构Si生成物的Mg2Si基体；Wang L.和Qin X.Y.等人则在《ScriptaMatererialia》(材料导报，2003，vol.49，243-248)中用固相反应及热压烧结的方法制备了纳米Mg2Si。该文献中用机械球磨法将微米尺寸的Si和Mg复合粉磨细到纳米量级，然后通过热压烧结的固相反应制备出平均粒度30--40纳米的块体Mg2Si材料，目的是通过尺寸纳米化提高韧性，做结构材料，而本发明申请的方法则是快速固化，其微观结构是纳米双相结构，应用领域为能源材料；
(3)本发明的双相硅加硅化镁纳米复合材料的制备方法，具有33.3at％至54.1at％的Si含量的Mg-Si合金熔体迅速固化，同时形成Mg2Si相和纳米结构Si相，进而制造Mg2Si/Si纳米复合材料，简化了硅化镁的制备过程，减少MgO和Mg3Si2的生成，降低Mg2Si材料中的杂质，保障Mg2Si的使用性能得到满足；相比《Strengthening mechanisms of Mg-Si alloys》.MABUCHIM,HIGASHI K.Acta Materialia[J].1996,44(11):4611，该文章中公开了利用快速凝固和热挤压的方法，得到Mg/Mg2Si复合材料，用快速凝固和热挤压复合方法，在三元体系Mg-10.6wt％Si-4.0wt％Al and Mg-11.0wt％Si-4.0wt％Zn制备Mg/Mg2Si复合材料；而本发明研发对象则是二元体系，Si的含量在36.6-54.1wt％，属于高Si合金的Si/Mg2Si复合材料。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是本发明的镁-硅二元系统相图；
图2提供了本发明的制备方法的总体示意图；
图3是展示感应熔融锭块的固化Mg-Si合金的微观结构的SEM显微照片；
图4是展示对比熔纺Mg2Si系化合物的固态Mg-Si合金的微结构的SEM显微照片；
图5是展示根据本发明的熔体纺丝的Mg2Si-Si共晶组合物的固化的Mg-Si合金的微观结构的SEM显微照片；
图6提供了(A)合金-1和(B)合金-2的抛光表面的SEM显微照片，展示两种熔纺合金带中存在的纳米Si相形态和分布；
图7提供了(A)合金-1和(B)合金-2的断裂表面的SEM显微照片，展示两种熔纺合金带中存在的纳米Si相形态和分布；
图8提供在Mg-Si二元合金体系中的合金-2(富含Si的共晶组合物)的熔纺带的XRD图案。
附图标记说明：
102、旋转轮；103、加热线圈；104、熔融合金；105、Ar惰性气体；106、熔纺合金带。
具体实施方式
图1展示了具有两种共晶组成的Mg-Si合金系统的二元相图：(A)第一共晶组合物是具有1.45at％Si组合的富含Mg的共晶；(B)第二低共熔组成是Si含量为54.12at％的富Si共晶。
另外也可以观察到Mg2Si仅是二元合金中可用的一种化合物。
本发明涉及包含Mg2Si和Si相的混合物的双相硅加硅化镁纳米复合材料的形成过程。如Mg-Si相图所示，这些相的形成需要大于33.3at％Si的富Si组成，具体而言涉及到富Si共晶组合物的共晶和亚共晶组合物，包括具有从33.3at％至54.1at％Si含量的一系列组成，如图1中展示的Si组成范围所示。当在该相图的相应区域中固化富含Si的共晶组合物的材料时，所需的Mg2Si和Si相将同时固化。本领域众所周知的是：这些相的形态混合和微结构取决于具体的凝固过程和条件。
本发明通过选择的Mg-Si合金熔体组合物的快速固化来生产双相硅加硅化镁纳米复合材料。即制备Si含量为33.3at％至54.1at％的Mg-Si合金熔体后快速固化。快速固化的同时基本形成Mg2Si相和纳米结构Si相，从而在所得的Mg2Si/Si纳米复合材料中产生新颖且具备强热电性能优势的纳米结构。
用于生产目标的双相硅加硅化镁纳米复合材料的优选快速固化方法是熔纺快速固化。熔体纺丝(MS)是一种用于液体(包括金属或合金熔体)快速固化(RS)的技术。如图2所示，使用诸如水或液氮之类的冷却剂使旋转轮102或其他旋转体在内部冷却并旋转。旋转轮102由诸如铜的导电材料构成。举例如下：使用供给装置中的加热线圈103将合金熔体加热到合适的温度，一旦达到所需的温度，将液态熔融合金104的细流送到旋转轮102的冷却表面上，通过将Ar惰性气体105压力施加到进料装置中的熔融合金104上并进行冷却，使该液体能够快速固化。这种技术可以使材料以极高的冷却速度进行冷却，通常超过每秒104开尔文(K/s)。所得到的产品典型地成为从旋转轮102抽出的熔纺合金带106或薄带。
将快速凝固的非平衡过程应用于选择后的Mg2Si-Si合金的Mg-Si合金熔体组合物，可以产生不寻常的新颖微观结构，该微观结构包括Mg2Si相或基体与纳米结构Si生成物的混合物。因此，快速凝固过程有利于在Mg2Si/Si纳米复合材料内形成纳米结构，通过迅速从液体中提取热量导致快速凝固。与常规/较慢的凝固技术相比，这种快速热损失导致成核事件变得更加频繁，使晶粒尺寸变小并在材料内形成纳米结构。而且这种快速凝固也有助于使Mg2Si和Si相基本同时实现纳米结构化。
在适当的情况下，所述方法还进一步包括以下步骤：例如通过烧结、压缩、压制将形成的Mg2Si/Si纳米复合材料固结成块状固体。
实施例1
通过在涂覆有氮化硼的石墨坩埚中感应熔化来制造富含Si的共晶组合物(Si＝54.1％)的大尺寸锭然后进行熔体快速凝固处理(如上文关于图2)，合成由Mg2Si和Si组成的纳米结构复合材料。使用扫描电子显微镜(SEM)观察固化的微观结构。
生产以下样品用于显微结构比较：
(a)感应熔化锭；
(b)熔纺的Mg2Si线化合物；
(c)熔纺的Mg2Si-Si共晶。
结果如下：
图3至图5：SEM显微照片，展示固化的Mg-Si合金的微观结构：
(a)感应熔炼锭(图3)，由铸锭铸造近线复合组合物形成，可以产生常规的Mg2Si粗晶显微组织。如图3所示，显微组织由大的Mg2Si晶粒(>100μm)和小的共晶Si区域组成，基质内没有纳米级微观结构。
(b)熔体纺丝(MS)快速固化合金熔体形成的熔体纺丝Mg2Si线化合物-组成为33.2at％Si(图4)。此外，显微组织显示出传统的Mg2Si组成和晶粒形态，尽管具有小于5μm的较小晶粒尺寸，被认为是利用快速凝固过程进行晶粒细化的结果。基质内没有纳米级微观结构。
(c)通过熔体纺丝(MS)快速固化富含Si的共晶组合物形成的熔体-纺丝Mg2Si-Si共晶组合物-组成为54.1at％Si(图5)。产生的微观结构具有包含Si生成物的Mg2Si晶粒的新型Mg2Si-Si组成，如图5所示，Si包裹体形成嵌入Mg2Si基体中的平均直径约60nm的Si纳米纤维或纳米板，并导致呈树枝状结构且直径<3μm的Mg2Si和Si的纳米结构化。
实施例2
选择来自组成范围(33.3at％≤Si≤54.1at％)的两种合金用于熔体纺丝，包括：
(a)合金-1(图1中标记)具有35原子％的组成，其接近化学计量化合物Mg2Si；
(b)合金-2(在图1中标出)具有54.1at％Si的富Si共晶组成。
再次，通过在涂覆有氮化硼的石墨坩埚中感应熔融来制造合金-1和合金-2组合物的大尺寸块，随后进行熔体快速固化处理(如上文关于图2所述)，合成由Mg2Si和Si组成的纳米结构复合材料。使用扫描电子显微镜(SEM)观察固化的微观结构，并对合金-2的纳米结构复合材料进行XRD分析。
结果如下：
这两种熔纺合金带的微观结构如图6和图7所示。
图6提供了(A)合金-1和(B)合金-2的抛光表面的SEM图像，图7提供了(A)合金-1和(B)合金-2的断裂表面的SEM图像。每个图都展示出两种熔纺合金带中存在的纳米Si相形态和分布。
对于熔纺合金-1带，在位于Mg2Si晶粒之间的Si共晶区中观察到纳米Si相(～60nm)。
对于熔纺的合金-2带，发现了纳米尺度的不规则Mg2Si/Si共晶(界面间距<100nm)。
纳米Si的相含量使用XRD相分析在熔纺合金-2带中测得为34wt％。如图8所示，通过XRD相分析测得的Mg2Si和Si的相对量是Mg2Si＝66wt％和Si＝34wt％。预计纳米尺寸的共晶-Si相的量将随着Si浓度在33.3at％<Si<54.1at％的范围内而有所增加。
据估计，与传统的Mg2Si材料微结构相比，至少合金1具有较低的热导率。

Claims (10)

1.一种双相硅加硅化镁纳米复合材料，其特征在于，具有33.3at％至54.1at％的Si含量并且包含具有纳米结构Si生成物的Mg2Si基体的微结构。
2.根据权利要求1所述的双相硅加硅化镁纳米复合材料，其特征在于，其中Mg2Si相和Si相基本同时实现纳米结构化。
3.根据权利要求2所述的双相硅加硅化镁纳米复合材料，其特征在于，其中Si生成物包含纳米尺寸的共晶-Si相。
4.根据权利要求3所述的双相硅加硅化镁纳米复合材料，其中纳米结构Si生成物包含纳米纤维形貌Si相。
5.根据权利要求4所述的双相硅加硅化镁纳米复合材料，其中Si生成物包含位于Mg2Si晶粒之间的纳米Si相。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的双相硅加硅化镁纳米复合材料，其中所述纳米复合材料在773K具有0.4至0.8的ZT值。
7.一种根据权利要求1至6中任一项所述双相硅加硅化镁纳米复合材料的制备方法，其包括以下具体步骤：制备Mg-Si合金熔体，其中所述Mg-Si合金具有33.3at％至54.1at％的Si含量；以及使Mg-Si合金熔体迅速固化，基本同时形成Mg2Si相和纳米结构Si相，并由此制备出Mg2Si/Si纳米复合材料。
8.根据权利要求7所述的双相硅加硅化镁纳米复合材料的制备方法，其中快速凝固步骤采用至少104K/s的冷却速率。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的双相硅加硅化镁纳米复合材料的制备方法，其中所述Mg-Si合金熔体通过将选定的Mg-Si合金加热至高于各个Mg-Si合金组合物的液相线温度来加以制备。
10.一种权利要求1至6中任一项所述的双相硅加硅化镁纳米复合材料在纳米结构半导体、热电材料和锂离子电池高容量负极材料的应用。
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