[發(fā)明專利]n型PbSe-PbS基熱電材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810578704.5
• 申請(qǐng)日: 2018-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108878635B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱軍;歐陽(yáng)路;張繼業(yè);王晨陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L35/16
• 分類號(hào): H01L35/16;H01L35/34
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種n型PbSe-PbS基熱電材料，其特征在于：其材料的化學(xué)式為PbSe_1-yS_yCu_x，其中0≤x≤0.1，0＜y≤1；

所述PbSe-PbS基熱電材料的功率因子在9～21μW/cm*K²之間；

所述PbSe-PbS基熱電材料在323K時(shí)的電導(dǎo)率為80000～150000S/m，所述PbSe-PbS基熱電材料在873K時(shí)的電導(dǎo)率為10000～55000S/m；

所述PbSe-PbS基熱電材料在873K時(shí)的熱導(dǎo)率為最低為0.87～1.0W*m^-1K^-1；

所述PbSe-PbS基熱電材料的最大ZT值為0.8～1.74；

所述PbSe_1-yS_yCu_x在873K時(shí)的功率因子在15～18μW/cm*K²之間；

所述PbSe_1-yS_yCu_x在323K時(shí)的電導(dǎo)率為130000～150000S/m，所述PbSe_1-yS_yCu_x在873K時(shí)的電導(dǎo)率為35000～55000S/m；

所述的PbSe_1-yS_yCu_x的最大ZT值為1.4～1.74。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述n型PbSe-PbS基熱電材料，其特征在于：其材料的化學(xué)式為PbSe_1-yS_yCu_x，其中0＜x≤0.1，0＜y≤1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述n型PbSe-PbS基熱電材料，其特征在于：其材料的化學(xué)式為PbSe_1-yS_yCu_x，其中0.005≤x≤0.018，0.3≤y≤1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述n型PbSe-PbS基熱電材料，其特征在于：其材料的化學(xué)式為PbSe_1-yS_yCu_x，其中0.01≤x≤0.018，0.3≤y≤1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述n型PbSe-PbS基熱電材料，其特征在于：其材料是以PbSe-PbS固溶體為基體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述n型PbSe-PbS基熱電材料，其特征在于：在PbSe-PbS固溶體基體材料中摻雜銅；并且在室溫下，銅主要以富銅第二相的形式存在；隨溫度的上升銅原子能夠逐漸表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)行為，從第二相中進(jìn)入PbSe-PbS固溶體基體材料的晶格間隙位，并在晶格間隙位置做大振幅振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)材料微觀電-熱輸運(yùn)行為。

7.一種權(quán)利要求1所述n型PbSe-PbS基熱電材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.將純度不低于99.99％的Pb粒、Se粉、S粉和Cu粉作為原料，按照制備目標(biāo)材料物質(zhì)的化學(xué)式PbSe_1-yS_yCu_x的成分配比稱量各原料組分，進(jìn)行混合均勻，得到原料混合物，備用；

b.將在步驟a中得到的原料混合物封裝于真空石英玻璃管中；

c.將在步驟b中完成的裝載原料混合物的石英管置于箱式爐或垂直管式爐中，進(jìn)行熔鑄處理，將熔鑄得到的鑄錠進(jìn)行研磨成鉛化合物細(xì)粉；

d.對(duì)在步驟c中得到的鉛化合物細(xì)粉進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，得到塊狀的n型PbSe-PbS基熱電材料，熱電材料的密度不低于98％的PbSe-PbS基熱電材料理論密度。