[發(fā)明專利]中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法及中溫區(qū)高性能熱電材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910204477.4
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109950389A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李敬鋒;董金峰;孫富華
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H01L35/16
• 分類號: H01L35/16;H01L35/34
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法，其特征在于，包括：

步驟S1：以Ge單質(zhì)粉、Bi單質(zhì)粉和Te單質(zhì)粉為原料，采用機械合金化法處理，得到粉末；

步驟S2：將所述粉末采用放電等離子燒結(jié)法處理，得到GeTe基熱電化合物塊體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法，其特征在于，所述原料中的Ge單質(zhì)粉、Bi單質(zhì)粉和Te單質(zhì)粉的摩爾比為0.95～1.04:0～0.09:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：所述原料裝入球磨機的球磨罐中并通入保護氣體后進行機械合金化反應(yīng)，獲得所述粉末。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法，其特征在于，所述保護氣體為氬氫混合氣體。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法，其特征在于，所述機械合金化法反應(yīng)的條件為：球料比10:1～50:1，球磨機轉(zhuǎn)速300～450r/min，反應(yīng)時間為3～15h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：將所述粉末放入模具中，壓實后放入放電等離子燒結(jié)爐中，在真空條件下燒結(jié)，冷卻后得到所述GeTe基熱電化合物塊體。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法其特征在于，所述模具為石墨模具。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法，其特征在于，所述放電等離子燒結(jié)爐的升溫速度為40～180℃/min，燒結(jié)溫度為400～550℃，壓力為20～60MPa，保溫時間為5～10分鐘。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法，其特征在于，所述真空條件為真空度小于10Pa。

10.一種中溫區(qū)高性能熱電材料，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9中任意一項所述的中溫區(qū)高性能熱電材料制備方法制得。