[發明專利]作為高溫熱電材料的二氧化鈦-半金屬復合體

無效

• 申請號: 200980151336.5
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN102245538A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: M·貝克豪斯-瑞考爾特
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C04B35/46
• 分類號: C04B35/46;C04B35/56;C04B35/58;C04B35/645;C04B35/628;C04B35/626
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 沙永生

1.一種多相熱電材料，其包含：

二氧化鈦基半導體相；以及

半金屬導體相。

2.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述二氧化鈦基半導體相至少部分地被半金屬導體相還原。

3.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述二氧化鈦基半導體相和半金屬導體相均勻地分布在熱電材料中。

4.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述二氧化鈦基半導體相和半金屬導體相各自的平均粒度約為10-800納米。

5.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，以二氧化鈦基半導體相與半金屬導體相的重量百分數之比來表示，所述熱電材料的組成約為2∶98至98∶2。

6.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述二氧化鈦基半導體相是亞化學計量比的氧化鈦。

7.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述二氧化鈦基半導體相還包含一種或多種陽離子型摻雜劑、一種或多種陰離子型摻雜劑，或者同時包含此二者。

8.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述二氧化鈦基半導體相還包含選自以下的摻雜劑：鋰、鈉、釩、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢、碳、氮和硫。

9.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述半金屬導體相是碳化物、氮化物或硼化物。

10.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述半金屬導體相是鈦或硅的碳化物、氮化物或硼化物。

11.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述熱電材料包括亞化學計量比氧化鈦以及碳化鈦和氮化鈦中的至少一種。

12.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述熱電材料的電導率大于10³S/m，塞貝克系數的絕對值大于100μV/K，在400-1200K溫度范圍內的熱導率小于4W/mK。

13.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述熱電材料在1000K的功率因數與溫度的乘積，PF×T，大于0.1W/mK，功率因數，PF，定義為

PF＝σα²

式中：

σ是電導率，單位為[S/m]；

α是塞貝克系數，單位為[μV/K]；

T是溫度，單位為開。

14.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述熱電材料在1000K的功率因數與溫度的乘積，PF×T，大于0.4W/mK，功率因數，PF，定義為

PF＝σα²

式中：

σ是電導率，單位為[S/m]；

α是塞貝克系數，單位為[μV/K]；

T是溫度，單位為開。

15.如權利要求1所述的熱電材料，其特征在于，所述熱電材料在1000K的品質因數大于0.05，所述品質因數，ZT，定義為

ZT=σα2Tκ]]>

式中：

σ是電導率，單位為[S/m]；

α是塞貝克系數，單位為[μV/K]；

κ是熱導率，單位為[W/mK]；

T是溫度，單位為開。