[發(fā)明專利]一種n型PbTe基熱電材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010631093.3
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111799360B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建;朱晨;黃露露;秦曉英
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: H01L35/18
• 分類號: H01L35/18;H01L35/16;H01L35/34
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 楊霞

1.一種n型PbTe基熱電材料，其特征在于，所述熱電材料為含有Pb_1-xBi_xTe和Cu_1.75Te的合金，以熱電材料的總質(zhì)量為100%計，熱電材料的化學(xué)組成為：(100- f)wt%Pb_1-xBi_xTe+f wt%Cu_1.75Te，其中0＜x≤0.02，0＜f≤1.72。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述n型PbTe基熱電材料，其特征在于，0.0025≤x≤0.005，0.86≤f≤1.72。

3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述n型PbTe基熱電材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）按照化學(xué)式Pb_1-xBi_xTe的化學(xué)計量比將單質(zhì)Pb、Bi、Te混合后熔煉，得到組成為Pb_1-xBi_xTe的融錠，其中x＞0；

（2）將步驟（1）得到的組成為Pb_1-xBi_xTe的融錠和CuO納米顆粒按配比混合，研磨后得到混合均勻的復(fù)合粉末；

（3）將步驟（2）得到的復(fù)合粉末進行燒結(jié)，得到所述熱電材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述n型PbTe基熱電材料的制備方法，其特征在于，所述單質(zhì)Pb、Bi、Te的純度均大于99.99%。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述n型PbTe基熱電材料的制備方法，其特征在于，所述熔煉的溫度900-1200℃，熔煉的時間為12-36h；升溫到所述熔煉溫度的速率為2-6℃/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述n型PbTe基熱電材料的制備方法，其特征在于，所述CuO納米顆粒的純度大于99%；以所述復(fù)合粉末的總質(zhì)量為100%計，CuO納米顆粒的質(zhì)量分數(shù)為0.5-1%。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述n型PbTe基熱電材料的制備方法，其特征在于，所述研磨為濕法手磨；濕法手磨采用的分散劑為酒精，濕法手磨的時間為0.2-2h。

8.根據(jù)權(quán)利要求 3所述n型PbTe基熱電材料的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)為放電等離子體燒結(jié)；其中，放電等離子體燒結(jié)的溫度為500-600℃燒結(jié)的壓力為30-60MPa，燒結(jié)的時間為5-20min，燒結(jié)的真空度為1-10Pa；升溫到所述燒結(jié)溫度的速率為50-150℃/min。

9.一種熱電裝置，其包含權(quán)利要求1或2所述的n型PbTe基熱電材料或者權(quán)利要求3-8任一項所述制備方法制備得到的n型PbTe基熱電材料。