一种Cu2-xMxSe合金系列热电材料的高压制备方法技术

本发明专利技术提供了一种Cu2‑xMxSe合金系列热电材料的高压制备方法，属于热电材料技术领域。Cu2‑xMxSe合金系列热电材料组成为：Cu2‑xMxSe，其中掺杂元素M种类包括Ag、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni，掺杂剂M掺杂量x范围为0‑10％。采用高压法制备P型Cu2‑xMxSe合金系列热电材料的工艺是以固相金属铜粉、硒粉和掺杂金属单质为原始材料，采用固相反应法，首先经过一次高压合成所需材料，然后将其粉碎成一定粒度的粉料后，进行冷压成型，之后经过一次高压进行烧结。本发明专利技术的优点在于：可以快捷、高效的合成Cu2‑xMxSe合金纯相，使其成为有应用前景的热电材料。

【技术实现步骤摘要】
一种Cu2-xMxSe合金系列热电材料的高压制备方法
本专利技术属于热电材料
，特别是提供了一种Cu2-xMxSe合金(x＝0-0.1M＝Ag、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni)热电材料的高压制备方法。
技术介绍
以Cu2Se为代表的铜硒合金是一类具有高电导率、低热导率的优秀中温区热电材料。Cu+可在Se形成亚晶格中移动，被称为“声子玻璃-电子晶体”(PGEC)。由于该特性，大电流通过的情况下会导致Cu+不可逆的迁移，造成材料结构崩塌，因此需要掺杂一些金属元素钉扎抑制Cu+的有害移动，现阶段通常采用机械合金化法或者真空熔炼法结合热压烧结或SPS合成。其中存在的问题是真空熔炼过程中需对石英管进行碳包覆处理，否则由于硒的蒸气压较低，高温迅速挥发充斥整个石英管，会可导致石英管炸裂；而机械合金化则存在着效率低、对球磨罐要求高等缺点。因此，寻找一种折中的合成方法既可以降低其合成难度，又可以提高其合成效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种Cu2-xMxSe合金(x＝0-0.1M＝Ag、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni)系列热电材料的高压制备方法，可以方便的合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Cu2‑xMxSe合金系列热电材料的高压制备方法，其特征在于以固相金属Cu粉、各类掺杂剂M粉和非金属Se粉为原材料，掺杂剂M粉包括Ag、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni；利用两次超高压烧结直接获得Cu2‑xMxSe(x＝0‑0.1)纯相；具体步骤如下：(1)按摩尔比2‑x∶x∶1(x＝0‑0.1)将高纯Cu粉、M粉、Se粉放入尼龙混料罐中，采用球磨法混合6‑10小时，以充分混匀；(2)将上一步所获混合料在80－100℃烘干后，于6‑10MPa冷压成型，放入钼杯保护的超高压模具中，在钼杯的保护下进行超高压合成，以使原料充分反应合成产品；(3)将步骤(2)所述已合成的产品采用震...

【技术特征摘要】
1.一种Cu2-xMxSe合金系列热电材料的高压制备方法，其特征在于以固相金属Cu粉、各类掺杂剂M粉和非金属Se粉为原材料，掺杂剂M粉包括Ag、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni；利用两次超高压烧结直接获得Cu2-xMxSe(x＝0-0.1)纯相；具体步骤如下：(1)按摩尔比2-x∶x∶1(x＝0-0.1)将高纯Cu粉、M粉、Se粉放入尼龙混料罐中，采用球磨法混合6-10小时，以充分混匀；(2)将上一步所获混合料在80－100℃烘干后，于6-10MPa冷压成型，放入钼杯保护的超高压模具中，在钼杯的保护下进行超高压合成，以使...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐桂英，郑浩田，高君玲，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11