The present invention provides a method of bismuth based bulk thermoelectric materials by ultra fast n te, which comprises the following steps: 1) according to Bi2Te3 xSex (x = 0 ~ 3) in each element of the stoichiometric weighing Bi powder, Te powder and Se powder, after mixing evenly pressed into blocks; 2) the pressure blocks in the mold, causing rapid pressurization after synthesis in a very short period of time, the pressure for a short period of time can be obtained by single phase Bi2Te3 xSex compound block material. The trigger after synthesis rapid pressurization process of the invention, the preparation of N type bismuth telluride based bulk thermoelectric materials in 1min, the density is greater than 98%, can obtain the maximum ZT value of 0.42 in 373K, has the advantages of simple process, low equipment requirements, short preparation cycle, energy saving and environmental protection advantages, for large-scale industrial production bismuth telluride based thermoelectric materials.
【技术实现步骤摘要】
一种超快速制备n型碲化铋基块体热电材料的方法
本专利技术属于新能源材料领域,具体涉及一种超快速制备n型碲化铋基块体热电材料的方法。
技术介绍
全球每年消耗的能源中约有70%以废热的形式被浪费掉,如果能将这些废热进行有效的回收利用,将极大的缓解能源短缺的问题。热电转换技术是利用半导体热电材料的赛贝克(Seebeck)效应和珀尔帖(Peltier)效应将热能和电能进行直接转换的技术,包括热电发电和热电制冷两种方式。这种技术具有系统体积小、可靠性高、运行成本低、寿命长、制造工艺简单、环境友好、适用温度范围广等特点,作为特殊电源和精密温控器件在空间技术、军事装备等高新
已经获得了较多应用。作为一种新型、环境协调型洁净能源转换技术,热电转换技术近20年来在国际上受到瞩目。热电转换器件的核心是热电材料,其转换效率主要取决于热电材料的无量纲优值ZT,它由下式表示:ZT=α2σT/(κC+κL),其中α,σ和T分别表示材料的Seebeck系数,电导率和绝对温度,κC、κL分别为载流子热导率和晶格热导率。碲化铋基热电化合物是国际上研究最早,也是目前发展最为成熟的低温热电材料,广泛应用于热电制冷器件。目前,商业应用的碲化铋基热电材料是采用区熔法制备,但是区熔法制备周期长,需要长时间退火,此外区熔法制备的碲化铋基材料取向性大、机械加工性差,导致实际器件应用中损坏较大,不利于器件的长期服役和大规模应用,因此近几年很多科学家和学者致力于研究热电性能和机械性能均优异的碲化铋基热电材料。陈立东等人(JunJiangetal,MaterialsScienceandEngineeri ...
【技术保护点】
一种超快速制备n型碲化铋基块体热电材料的方法,其特征在于它以Bi、Te和Se为原料,引发合成反应后采用快速加压工艺制备n型碲化铋基块体热电材料。
【技术特征摘要】
1.一种超快速制备n型碲化铋基块体热电材料的方法,其特征在于它以Bi、Te和Se为原料,引发合成反应后采用快速加压工艺制备n型碲化铋基块体热电材料。2.根据权利要求1所述的一种超快速制备n型碲化铋基块体热电材料的方法,其特征在于所述Bi、Te和Se的摩尔比为化学式Bi2Te3-xSex中各元素的化学计量比,其中x大于等于0且小于等于3。3.根据权利要求1所述的一种超快速制备n型碲化铋基块体热电材料的方法,其特征在于引发合成反应方式为钨针放电或电弧引发。4.根据权利要求1所述的一种超快速制备n型碲化铋基块体热电材料的方法,其特征在于快速加压的施加时间比引发合成反应延迟1~5s,施加的压力为600~900MPa。5.一种超快速制备n型碲化铋基块体热电材料的方法,其特征在于主要包括以下步骤:1)按化学式Bi2Te3-xSex中各元素的化学计量比称量Bi粉、Te粉和Se粉作为原料,其中x大于等于0且小于等于3,并将Bi粉、T...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐新峰,郑刚,舒月姣,胡铁铮,苏贤礼,鄢永高,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。