[發明專利]一種熱電材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911192591.6
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN112853151A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 姜恒;曹聰帥;聶革;房娟;耿金峰;齊會龍;魏彥存
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: C22C12/00
• 分類號: C22C12/00;C22C1/08;B22F3/11;C22C1/02;C22F1/16
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

1.一種熱電材料的制備方法，其特征在于，包括：

將預設組分的金屬單質按預設比例置入石墨管內制備金屬錠；

將金屬錠研磨成金屬粉末；

將所述金屬粉末加入溶解有2wt％-20wt％造孔劑的無水乙醇中并分散均勻；

將分散均勻的液體干燥得到粉體；

將所述粉體在真空或惰性氣體氛圍下燒結，得到含納米孔的p型熱電材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，將預設的金屬單質組分按預設比例置入石墨管內制備金屬錠的步驟包括：

將預設組分的金屬單質及預設比例置入石墨管內，蓋上石墨管帽；

將容納有預設組分的金屬單質的石墨管置入石英管內，將容納有石墨管的所述石英管縮頸處理；

將縮頸后的石英管抽真空，熔斷縮頸部分，將石墨管密封在縮頸后的所述石英管內；

將密封有石墨管的石英管進行熔融處理；

將熔融處理后的石英管放入冷水中淬火處理；

將淬火處理后的石英管緩慢加熱至低于所述熔融處理的溫度，退火處理得到所述金屬錠。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，

所述熔融處理的溫度為900-1300℃，所述熔融處理的時間為10-30h，所述熔融處理的升溫速率為5-10℃/min。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，

所述退火處理的溫度為400-700℃。

5.根據權利要求2-4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述將金屬錠研磨成得到的粉末的粒度的級別不高于微米級。

6.根據權利要求2-4任一項所述的制備方法，其特征在于，

所述將金屬錠研磨成粉末之后，在將粉末狀的金屬錠加入溶解有2wt％-20wt％造孔劑的無水乙醇中并分散均勻之前，還包括：

將金屬錠粉末放入含有表面活性劑的溶液中混合均勻。

7.根據權利要求2-4任一項所述的制備方法，其特征在于，燒結過程中的溫升速率為60-80℃/min。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述燒結過程中，控制升溫速率為60-80℃/min包括：

從室溫開始升溫，升溫速率為60-80℃/min；

當燒結溫度至500℃時，控制升溫速率為10-15℃/min；

當燒結溫度至650℃時，控制升溫速率為3-5℃/min；

當燒結溫度至660-750℃時，保溫5-30min。

9.根據權利要求2-4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述造孔劑為金剛烷、氯化銨、二茂鐵中的一種或幾種。

10.根據權利要求2-4任一項所述的制備方法，其特征在于，將粉末狀的金屬錠加入溶解有2wt％-20wt％造孔劑的無水乙醇中并分散均勻；其中，

所述造孔劑濃度范圍10wt％；和/或

混合入造孔劑的溶液的量與粉體的體積比為5:1-2:1。

11.一種熱電材料，其特征在于，采用如權利要求1-10任一項所述的方法制備而成，其化學通式為：A_xCo_4-yFe_ySb₁₂，其中，

A為摻雜元素La、Ce、Pr、Ti、Ga、Ba、Nd、Ni中的一種或多種，x為摻雜A元素中任意一種元素的摩爾分數，y為Fe元素的摩爾分數，0x≤1且0y4。