提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法技术

本申请公开了一种提升N型Bi‑Sb‑Te‑Se基热电材料性能的制造方法。提升N型Bi‑Sb‑Te‑Se基热电材料性能的制造方法包括：按化学式Bi

Manufacturing methods for improving the properties of n-type Bi sb te se based thermoelectric materials

【技术实现步骤摘要】
提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法
本申请涉及热电材料
，特别涉及一种提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法。
技术介绍
热电材料是一种可以直接实现热能与电能相互转换的新能源材料，其机理建立于塞贝克效应、帕帖尔效应及汤姆逊效应这三个热电转换效应之上。过去几十年，由于能源问题日益受到人们的关注，热电材料的研究因此进入了一个新的阶段。利用P型和N型两种半导体热电材料串联可以制作热电制冷和发电器件。热电器件具有无污染、无噪声、无运动部件、无振动等诸多优点。热电器件的转换效率主要取决于材料的无量纲热电优值：ZT＝(α2σ/κ)T。其中α为塞贝克系数，σ为电导率，κ为热导率，T为热力学温度。高性能的热电器件需要P型和N型材料的热电性能相匹配。碲化铋是目前室温附近性能最优，商业化应用最广的热电材料。目前的P型碲化铋合金的ZT值达到1.4，而N型碲化铋合金的ZT值相对较低，二者的热电性能的匹配度较低，导致器件效率低下，限制其商业应用。
技术实现思路
本申请实施方式提供一种提升N型Bi-Sb本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，包括：/n按化学式Bi

【技术特征摘要】
1.一种提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，包括：
按化学式Bi2-xSbxTe3-ySey+zwt％Te中各元素的化学计量比称量Bi、Sb、Te和Se金属颗粒作为原料混合熔炼得到母合金，其中0≤x≤2、0≤y≤3、0≤z≤30；
将所述母合金置于真空球磨机中球磨成纳米级粉末，所述纳米级粉末为包括Bi2-xSbxTe3-ySey与Te的多相材料；及
利用放电等离子烧结技术将所述纳米级粉末烧结成块体以获得所述N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料，其中，所述放电等离子烧结技术中的烧结温度高于所述Te相的熔点且低于所述Bi2-xSbxTe3-ySey的熔点。


2.根据权利要求1所述的提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，所述按化学式Bi2-xSbxTe3-ySey+zwt％Te中各元素的化学计量比称量Bi、Sb、Te和Se金属颗粒作为原料混合熔炼得到母合金，包括：
混合所述金属颗粒，其中，所述金属颗粒包括Bi、Sb、Te和Se，Bi、Sb、Te和Se按化学式Bi2-xSbxTe3-ySey+zwt％Te中各元素的化学计量比称量；及
将混合后的所述金属颗粒置于马弗炉中，以预定升温速度升温至预定熔炼温度并保温预定保温时间，再自然冷却到室温，以得到所述母合金。


3.根据权利要求2所述的提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，所述预定升温速度的取值范围为[2℃/min,5℃/min]；和/或
所述预定熔炼温度的取值范围为[950℃,1050℃]；和/或
所述预定保温时间的取值范围为[2h,10h]。


4.根据权利要求1所述的提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，所述将所述母合金置于真空球磨机中球磨成纳米级粉末，包括：
将所述母合金置于研磨罐中，初磨第一预定时间以获得粒度位于[300μm,400μm]的粉末；及
将所述粉末置于所述真空球磨机中，抽真空使得所述真空球磨机中气压位于预定气压范围内，并充入惰性气...

【专利技术属性】
技术研发人员：何佳清，朱彬，舒忠，童尧，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44