[發明專利]一種熱電材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310393941.1
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103436729A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 蔣俊;肖昱琨;吳萌蕾;楊勝輝;徐靜濤;李志祥;許高杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C29/00;C22C1/05;C30B29/52;C30B28/08;C30B13/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 單英

1.一種熱電材料，其特征是：該熱電材料包括Sm與Te元素，Sm元素與Te元素的原子比為1:1～1:4，并且該材料具有層狀結構。

2.如權利要求1所述的熱電材料，其特征是：所述的Sm元素與Te元素的原子比為1:3。

3.如權利要求1所述的熱電材料，其特征是：還包括微量元素，所述的微量元素的摩爾量占該熱電材料總摩爾量的0.01%～20%，所述的微量元素是能夠替代碲化釤晶格的單質，或者是能夠整體取代碲化釤晶格的化合物。

4.如權利要求3所述的熱電材料，其特征是：所述的微量元素的摩爾量占該熱電材料總摩爾量的0.05%～10%。

5.如權利要求1所述的熱電材料，其特征是：還包括第二相顆粒，所述的第二相顆粒的摩爾量占該熱電材料總摩爾量的0.01%～20%，所述的第二相顆粒是不良導電物質。

6.如權利要求5所述的熱電材料，其特征是：所述的第二相顆粒的摩爾量占該熱電材料總摩爾量的0.5%～10%。

7.如權利要求1至6中任一權利要求所述的熱電材料的制備方法，其特征是：包括如下步驟：

步驟1、按照熱電材料中各元素的摩爾比稱取各元素單質或者化合物作為原材料，并將該原材料真空封裝于石英管中；

步驟2、將石英管置于搖擺爐腔體中，熔融原材料，接著搖擺石英管，使原材料混合均勻，然后關閉爐體加熱源，將石英管隨爐自然冷卻至室溫后取出，或者取出石英管于冰水中淬冷，得到Sm-Te化合物；

步驟3、將石英管固定于區熔爐中，使Sm-Te化合物從石英管底部開始區熔生長，得到Sm-Te基熱電材料。

8.如權利要求7所述的熱電材料的制備方法，其特征是：所述的步驟3中，區熔溫度范圍為450～1400℃，進一步優選為1100℃～1300℃，最優選為1150℃～1250℃。

9.如權利要求7所述的熱電材料的制備方法，其特征是：在步驟3之后進行步驟4處理：將區熔生長后的Sm-Te化合物材料置于手套箱中，在瑪瑙研缽中研磨成粉料，將該粉料填入模具中，然后裝入放電等離子體燒結設備中進行加壓燒結，得到Sm-Te基塊體熱電材料。

10.如權利要求7所述的熱電材料的制備方法，其特征是：所述的步驟4中，燒結過程保持真空度小于10Pa，燒結溫度為300～900℃，升溫速度為40～120℃/min，燒結致密化時間大于或等于1min。