[發明專利]一種超快速制備n型碲化鉍基高性能熱電材料的方法

有效

• 申請號: 201310567679.8
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103928604A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 唐新峰;鄭剛;蘇賢禮;鄢永高
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01L35/34
• 分類號: H01L35/34;H01L35/16;B22F3/08;B22F3/105
• 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.?一種超快速制備n型碲化鉍基高性能熱電材料的方法，其特征在于它包括以下步驟：

1）按化學式Bi₂Te_3-xSe_x中各元素的化學計量比稱量Bi粉、Te粉和Se粉作為原料，其中x大于等于0且小于等于3，并將Bi粉、Te粉和Se粉混合均勻后，壓成塊體；

2）將步驟1）所述塊體采用直接起爆或恒溫起爆的方式引發自蔓延反應，反應完成后自然冷卻，得到單相Bi₂Te_3-xSe_x化合物；

3）將步驟2）中得到的單相Bi₂Te_3-xSe_x化合物研磨成粉末，然后進行等離子活化燒結，得到高性能Bi₂Te_3-xSe_x熱電材料，即為n型碲化鉍基高性能熱電材料。

2.?根據權利要求1所述的一種超快速制備n型碲化鉍基高性能熱電材料的方法，其特征在于所述自蔓延反應中所用氣氛為真空或惰性氣體。

3.?根據權利要求1所述的一種超快速制備n型碲化鉍基高性能熱電材料的方法，其特征在于所述直接起爆的方法為：在500?℃下直接加熱步驟1）所述塊體的一端，引發自蔓延反應后停止加熱。

4.?根據權利要求1所述的一種超快速制備n型碲化鉍基高性能熱電材料的方法，其特征在于所述恒溫起爆的方法為：將步驟1）所述塊體置于500?℃加熱至自蔓延反應發生后停止加熱。

5.?根據權利要求1所述的一種超快速制備n型碲化鉍基高性能熱電材料的方法，其特征在于所述步驟3）中等離子活化燒結的工藝為：將得到的單相Bi₂Te_3-xSe_x化合物粉末在小于10?Pa的真空條件下進行等離子活化燒結，升溫速率為50-100?℃/min，燒結溫度為420-480?℃，燒結壓力為20?MPa，燒結時間為5?min。

6.?權利要求1所述的方法得到的n型碲化鉍基高性能熱電材料。

7.?如權利要求6所述的n型碲化鉍基高性能熱電材料，其特征在于所述n型碲化鉍基高性能熱電材料為Bi₂Te_2.7Se_0.3的熱電材料時，其熱電性能優值zT在426?K達到最大值0.95，其熱電性能優值zT在300-520?K均大于0.7。