[發(fā)明專利]一種自蔓延高溫快速一步合成CuxMSnySe4熱電材料粉體的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310225431.3
• 申請(qǐng)日: 2013-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN103910338A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐新峰;程鑫;張清杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B19/00
• 分類號(hào): C01B19/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種自蔓延高溫快速一步合成Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體的方法，其特征在于它包括以下步驟：

（1）熱電材料的化學(xué)組成Cu_xMSn_ySe₄，M為?Sb、Zn、Cd中的任意一種，x為2或3，y為1或0；當(dāng)熱電材料的化學(xué)組成Cu₃SbSe₄時(shí)，按計(jì)量比Cu：Sb：Se=3:?（1.01~1.02）:4選取Cu粉、Sb粉、Se粉作為原料，稱量后混合均勻得到反應(yīng)物；當(dāng)熱電材料的化學(xué)組成Cu₂ZnSnSe₄時(shí)，按計(jì)量比Cu：Zn：Sn：Se=2:1:1:4選取Cu粉、Zn粉、Sn粉、Se粉作為原料，稱量后混合均勻得到反應(yīng)物；當(dāng)熱電材料的化學(xué)組成Cu₂CdSnSe₄時(shí)，按計(jì)量比Cu：Cd：Sn：Se?=2:1:1:4選取Cu粉、Cd粉、Sn粉、Se粉作為原料，稱量后混合均勻得到反應(yīng)物；

（2）將步驟1）所述反應(yīng)物采用直接起爆或恒溫起爆的方式引發(fā)自蔓延反應(yīng)，反應(yīng)完成后自然冷卻，得到Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蔓延高溫快速一步合成Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體的方法，其特征在于所述步驟1）中Cu粉、Cd粉、Sn粉、Se粉、Zn粉、Sb粉的質(zhì)量純度均大于等于99.9%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蔓延高溫快速一步合成Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體的方法，其特征在于步驟1）所述反應(yīng)物為粉體或者壓制成塊體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蔓延高溫快速一步合成Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體的方法，其特征在于所述恒溫起爆的反應(yīng)溫度大于等于300℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自蔓延高溫快速一步合成Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體的方法，其特征在于所述步驟2）中自蔓延反應(yīng)中采用空氣氣氛或者真空氣氛或者惰性氣體氣氛。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自蔓延高溫快速一步合成Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體的方法，其特征在于所述恒溫起爆方法為：在所述氣氛下，將反應(yīng)物放入300℃恒溫爐里，自蔓延反應(yīng)發(fā)生，30s后反應(yīng)完成。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自蔓延高溫快速一步合成Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體的方法，其特征在于所述恒溫起爆方法為：在所述氣氛下，將反應(yīng)物放入300℃恒溫爐里，自蔓延反應(yīng)發(fā)生，1min后反應(yīng)完成。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自蔓延高溫快速一步合成Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體的方法，其特征在于所述步驟2）中直接起爆的方法為：在所述氣氛下直接加熱塊體，直至自蔓延反應(yīng)發(fā)生為止，停止加熱。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自蔓延高溫快速一步合成Cu_xMSn_ySe₄熱電材料粉體的方法，其特征在于所述步驟2）中直接起爆的方法為：在所述氣氛下，將裝有反應(yīng)物的石英管直接放在煤氣-氧氣焰上加熱，自蔓延反應(yīng)發(fā)生，2s后反應(yīng)完成。