[發明專利]層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010533580.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111725380B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 劉超;林元華;南策文;楊岳洋
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H10N10/855
• 分類號: H10N10/855;H10N10/01;H10N10/852
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 尚偉凈

1.一種制備層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料的方法，所述層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料的分子式為M_n+1AX_n，其中，M為選自IIIB、IVB、VB和VIB族元素中的至少三種元素，A為選自IIIA、IVA、VA和VIA族元素中的至少一種，X為碳元素，且n為1、2或3；其中，在選擇M元素時，選擇M位的原子差異較大的元素，同時，考慮M元素的經濟成本和貯存過程，其特征在于，包括：

(1)配制復合粉末，其中，所述復合粉末包括M單質粉末、A單質粉末和碳粉，且所述M單質粉末包括至少三種IIIB、IVB、VB和VIB族元素；

(2)對所述復合粉末進行球磨；其中，球磨過程在無水乙醇保護下進行，并在100～400rmp轉速下球磨1～8小時，且球磨的球料比可以為2:1～5:1；

(3)對所述球磨之后的所述復合粉末進行燒結，以獲得所述層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料；

其中，所述M單質粉末、所述A單質粉末和所述碳粉的摩爾比為2:1.05:1；所述M單質粉末和所述A單質粉末預先在55～65攝氏度下真空干燥2～3小時；所述球磨是在100～400rmp轉速下1～8小時，且所述球磨的球料比為2:1～5:1；所述燒結是以惰性氣體或真空環境在1000～1500攝氏度下反應5～60分鐘。

2.根據權利要求1所述的制備層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料的方法，其特征在于，所述M為鈧、鈦、釩、鉻、鋯、鈮、鉬、鉿和鉭中的至少三種元素。

3.根據權利要求1所述的制備層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料的方法，其特征在于，所述A為鋁、硅、鍺、錫和硫元素中的至少一種元素。

4.根據權利要求1所述的制備層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料的方法，其特征在于，所述層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料具有層狀結構，且所述層狀結構的厚度為100～500nm。

5.根據權利要求1所述的制備層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料的方法，其特征在于，所述層狀高熵MAX相陶瓷熱電材料在常溫下的熱導率小于15W·m^-1K^-1。