[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定性納米超晶格電熱材料的加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811255824.8
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109485419A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭平
• 申請（專利權(quán)）人: 含山縣領(lǐng)創(chuàng)新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;C04B35/462;C04B35/622;C04B35/63;C04B35/632;C04B35/634
• 代理公司: 合肥廣源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34129
• 代理人: 羅滬光

本發(fā)明公開了一種高穩(wěn)定性納米超晶格電熱材料的加工方法，包括如下步驟：（1）復(fù)合添加料制備、（2）預(yù)混料制備、（3）成品制備。本發(fā)明提供了一種電熱材料的加工方法，其工藝簡單，步驟搭配合理，便于推廣應(yīng)用，制得的納米超晶格電熱材料的熱電性能好，使用穩(wěn)定性高，壽命長，極具市場競爭力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料加工處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高穩(wěn)定性納米超晶格電熱材料的加工方法。

背景技術(shù)

化石能源作為當(dāng)前的主要能源來源，它的不可再生性帶來的能源危機以及使用過程中排放二氧化碳所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)引起越來越多的關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計，大約三分之二的化石能源的能量在使用中以廢熱的形式被浪費掉；如果能對這部分廢熱加以回收，顯然對緩解能源危機和解決溫室效應(yīng)都具有十分重要的意義；在這樣的背景下，熱電材料作為可以實現(xiàn)熱能與電能直接變換的功能材料，近些年受到了越來越高的重視。

一直以來，得到廣泛應(yīng)用的多為具有較高ZT值的合金熱電材料，如Bi₂Ti₃、PbTe等；但是，合金材料存在著有毒、原材料欠缺、熱化學(xué)穩(wěn)定性差等問題，不適合大規(guī)模應(yīng)用；鑒于此，近些年，氧化物材料開始引起熱電材料研究者的注意和重視。

目前人們對氧化物熱電材料進行了大量的實驗研究，雖然制成了多種種類的材料，但其在進行附著成膜時，多表現(xiàn)的與基材間的結(jié)合強力不佳，會影響使用的穩(wěn)定性以及壽命，從而降低了市場的競爭力。此外，材料自身的電性能也需要進一步的增強改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種高穩(wěn)定性納米超晶格電熱材料的加工方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種高穩(wěn)定性納米超晶格電熱材料的加工方法，包括如下步驟：

（1）復(fù)合添加料制備：

a.將鈮酸鉀鈉粉末和鹽酸溶液共同混合投入到三頸燒瓶中，不斷攪拌處理6~8min后得混合液A備用；

b.將吡咯和鹽酸溶液共同混合投入到三頸燒瓶中，不斷攪拌處理8~10min后得混合液B備用；

c.將過二硫酸銨和鹽酸溶液共同混合投入到三頸燒瓶中，不斷攪拌處理10~12min后得混合液C備用；

d.將石墨烯、焦磷酸鈉、十二烷基三甲基溴化銨、乙二胺四乙酸二鈉、去離子水對應(yīng)按照重量比14~18:4~7:2~5:0.5~1:75~80進行混合攪拌，不斷攪拌處理1~1.5h后得混合液D備用；

e.將操作a制得的混合液A和操作b制得的混合液B共同混合投入到反應(yīng)釜內(nèi)，不斷攪拌處理35~40min后，再將操作c制得的混合液C緩慢滴加到反應(yīng)釜內(nèi)，完成后加熱保持反應(yīng)釜內(nèi)的溫度為45~50℃，不斷攪拌處理9~12h后，再將操作d制得的混合液D加入到反應(yīng)釜內(nèi)，超聲處理1.5~2h后進行離心過濾，最后用去離子水和無水乙醇依次清洗一遍后得復(fù)合添加料備用；

（2）預(yù)混料制備：

a.將三氧化二釹、氧化鋰、二氧化鈦按照重量比4~5:2~3:1~2進行混合投入到球磨機內(nèi)進行球磨處理，40~50min后取出得混合料E備用；

b.將操作a所得的混合料E放入到煅燒爐內(nèi)，加熱保持煅燒爐內(nèi)的溫度為1250~1300℃，保溫煅燒處理5~7h后取出得混合料F備用；

c.將操作b所得的混合料F投入到研磨機內(nèi)研磨過2000目后取出得預(yù)混料備用；

（3）成品制備：

將步驟（2）所得的預(yù)混料和步驟（1）所得的復(fù)合添加料按照重量比6~7:1進行混合，然后投入到坩堝內(nèi)，保持坩堝內(nèi)為氬氣保護環(huán)境，并加熱保持坩堝內(nèi)溫度為1350~1380℃，10~12h后將坩堝內(nèi)物料取出自然冷卻至室溫后即得成品材料。