热电材料浆料及制备方法技术

本发明专利技术公开了热电材料浆料及制备方法。所述热电材料浆料包括：40‑70wt％的无机热电材料微纳米颗粒，10‑30wt％的溶剂，5‑30wt％的树脂，0.1‑5wt％的分散剂，0.1‑5wt％的消泡剂，0.1‑5wt％的流平剂，和1‑10wt％的光固化剂。由此，该热电材料浆料具有以下优点的至少之一：该热电材料浆料为液态柔性材料，易于加工制作微型器件；该热电材料浆料的制备工艺简单、制备周期较短；该热电材料浆料可采用光固化技术进行固化，缩短了固化时间，减少了固化能源消耗；该热电材料浆料具有良好的成膜性能；该热电材料浆料的原料丰富，成本较低；利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能。

Thermoelectric material slurry and preparation method

【技术实现步骤摘要】
热电材料浆料及制备方法
本专利技术涉及功能材料
，具体地，涉及热电材料浆料及制备方法。
技术介绍
热电材料是一种可以将热能与电能直接相互转化的功能材料。在热电材料两端存在温差时，其会产生电势差。在热电材料两端施加电压时，热电材料会一端加热一端制冷。热电材料广泛应用于温差发电以及半导体制冷/加热领域。然而，目前的热电材料及制备方法仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术是基于专利技术人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：专利技术人发现，目前的热电材料存在制备工艺复杂、制备周期较长，且不适于制作微型器件等问题。本专利技术旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种热电材料浆料。根据本专利技术的实施例，所述热电材料浆料包括：40-70wt％的无机热电材料微纳米颗粒，10-30wt％的溶剂，5-30wt％的树脂，0.1-5wt％的分散剂，0.1-5wt％的消泡剂，0.1-5wt％的流平剂，和1-10wt％的光固化剂。由此，该热电材料浆料具有以下优点的至少之一：该热电材料浆料为液态柔性材料，易于加工制作微型器件；该热电材料浆料的制备工艺简单、制备周期较短；该热电材料浆料可采用光固化技术进行固化，缩短了固化时间，减少了固化能源消耗；该热电材料浆料具有良好的成膜性能；该热电材料浆料的原料丰富，成本较低；利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能。根据本专利技术的实施例，所述无机热电材料微纳米颗粒包括n型Bi2Te3固溶体合金颗粒或者p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒。由此，上述无机热电材料微纳米颗粒可以使利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有良好的热电性能。根据本专利技术的实施例，所述溶剂包括水性溶剂，所述分散剂包括水性分散剂。由此，该热电材料浆料具有环保、使用安全性更高等优点。根据本专利技术的实施例，所述树脂包括聚氨酯丙烯酸酯预聚物。由此，上述树脂可作为热电材料浆料的柔性基体，有利于提高热电材料浆料的柔性。根据本专利技术的实施例，所述光固化剂包括紫外光固化剂。由此，该热电材料浆料的固化速度较快，可缩短固化时间，减少固化能源消耗。根据本专利技术的实施例，所述热电材料浆料包括：50-65wt％的无机热电材料微纳米颗粒，10-20wt％的溶剂，15-30wt％的树脂，1-2wt％的分散剂，0.5-2wt％的消泡剂，0.5-2wt％的流平剂，和1-3wt％的光固化剂。由此，上述各组分可以更好的配合，使得热电材料浆料具有良好的成膜性能，以及使得利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有良好的热电性能，且在保证热电材料浆料具有良好性能的情况下，可以进一步降低成本。在本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种制备热电材料浆料的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：将40-70wt％的无机热电材料微纳米颗粒、10-30wt％的溶剂和0.1-5wt％的分散剂进行混合，获得分散液；将5-30wt％的树脂、0.1-5wt％的消泡剂、0.1-5wt％的流平剂、1-10wt％的光固化剂，与所述分散液进行混合，以获得所述热电材料浆料。由此，该方法具有制备工艺简单、制备周期较短的优点，且由该方法获得的热电材料浆料为液态柔性材料，易于加工制作微型器件，且获得的热电材料浆料可采用光固化技术进行固化，缩短了固化时间，减少了固化能源消耗，且获得的热电材料浆料具有良好的成膜性能，利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能，且用于形成热电材料浆料的原料丰富，使得热电材料浆料具有较低的成本。根据本专利技术的实施例，所述混合包括搅拌混合或者超声波分散混合。由此，通过简单的工艺即可获得热电材料浆料。根据本专利技术的实施例，所述光固化剂包括紫外光固化剂。由此，获得的热电材料浆料的固化速度较快，可缩短固化时间，减少固化能源消耗。根据本专利技术的实施例，所述溶剂包括水性溶剂，所述分散剂包括水性分散剂。由此，获得的热电材料浆料具有环保、使用安全性更高等优点。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种热电材料浆料。根据本专利技术的实施例，该热电材料浆料包括：无机热电材料微纳米颗粒、溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、流平剂和光固化剂，基于热电材料浆料的总质量，无机热电材料微纳米颗粒的含量为40-70％，如40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％，溶剂的含量为10-30％，如10％、15％、20％、25％、30％，树脂的含量为5-30％，如5％、10％、15％、20％、25％、30％，分散剂的含量为0.1-5％，如0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％，消泡剂的含量为0.1-5％，如0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％，流平剂的含量为0.1-5％，如0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％，光固化剂的含量为1-10％，如1％、1.5％、2％、2.5％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％。由此，该热电材料浆料具有以下优点的至少之一：该热电材料浆料为液态柔性材料，易于加工制作微型器件；该热电材料浆料的制备工艺简单、制备周期较短；该热电材料浆料可采用光固化技术进行固化，缩短了固化时间，减少了固化能源消耗；该热电材料浆料具有良好的成膜性能；该热电材料浆料的原料丰富，成本较低；利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能。为了便于理解，下面首先对根据本专利技术实施例的热电材料浆料进行简单说明：专利技术人发现，目前的热电材料通常为固态材料，其制备工艺较为复杂，且制备周期较长，并且在利用固态热电材料制作微型器件时，由于固态热电材料脆性较大，制作过程中易发生破碎，增加了制作难度，并且影响最终器件的性能。根据本专利技术的实施例，本专利技术通过对热电材料的组成成分以及含量进行改进，获得了液态且具有一定柔性的热电材料浆料，利用该热电材料浆料制作微型器件，可显著降低制作难度，易于微型器件的加工，利于丝网印刷、3D打印等增材制造技术制作热电微型器件，且可以使热电微型器件获得良好的使用性能。并且，在制备该热电材料浆料时，将各组分材料进行混合即可获得该热电材料浆料，由此，制备工艺简单，且制备周期较短。并且，该热电材料浆料中的助剂，如分散剂、消泡剂、流平剂和光固化剂，与无机热电材料微纳米颗粒、树脂和溶剂相互配合，共同作用，使得热电材料浆料具有良好的成膜性能以及使得利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能。并且，该热电材料浆料中具有光固化剂，使得该热电材料浆料可采用光固化技术进行固化，加快了固化速度，缩短了固化时间，减少了固化能源消耗。并且，构成该热电材料浆料的原料丰富，使得该热电材料浆料具有较低的成本。下面根据本专利技术的具体实施例，对该热电材料浆料的各个组分进行详细说明：根据本专利技术的实施例，无机热电材料微纳米颗粒可以包括n型Bi2Te3固溶体合金颗粒或者p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒。由此，上述无机热电材料微纳米颗粒可以使利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有良好的热电性能，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电材料浆料，其特征在于，包括：/n40-70wt％的无机热电材料微纳米颗粒，10-30wt％的溶剂，5-30wt％的树脂，0.1-5wt％的分散剂，0.1-5wt％的消泡剂，0.1-5wt％的流平剂，和1-10wt％的光固化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种热电材料浆料，其特征在于，包括：
40-70wt％的无机热电材料微纳米颗粒，10-30wt％的溶剂，5-30wt％的树脂，0.1-5wt％的分散剂，0.1-5wt％的消泡剂，0.1-5wt％的流平剂，和1-10wt％的光固化剂。


2.根据权利要求1所述的热电材料浆料，其特征在于，所述无机热电材料微纳米颗粒包括n型Bi2Te3固溶体合金颗粒或者p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒。


3.根据权利要求1所述的热电材料浆料，其特征在于，所述溶剂包括水性溶剂，所述分散剂包括水性分散剂。


4.根据权利要求1所述的热电材料浆料，其特征在于，所述树脂包括聚氨酯丙烯酸酯预聚物。


5.根据权利要求1所述的热电材料浆料，其特征在于，所述光固化剂包括紫外光固化剂。


6.根据权利要求1所述的热电材料浆料，其特征在于，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀春，罗屹东，林元华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11