一种碲化铋基热电材料的制备方法技术

一种碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于包括以下各步骤：　　　　（１）利用区熔法制备碲化铋基定向多晶棒，熔融温度为７００－８００℃，温度梯度２５℃／ｍｍ；　　　　（２）先将定向多晶棒置于氢氟酸溶液中浸泡，取出后用酒精和去离子水清洗，直至表面ＰＨ为７；最后在真空中干燥；然后粉碎、过筛；烧结前对粉料进行超声波预处理；　　　　（３）在真空或惰性气氛下进行放电等离子快速烧结，烧结温度范围３６０－５１０℃，升温速率２０－２００℃／ｍｍ，烧结时间１０－６０ｍｉｎ，压力为２０－１２０Ｍｐａ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有高强度、高性能的碲化铋(Bi2Te3)基热电材料的制备方法，属于热电材料领域。
技术介绍
热电转换技术是利用半导体材料的赛贝克(Seebeck)效应和帕尔帖(Peltier)效应进行能量直接转换的技术，转换效率主要取决于材料的无量纲性能指数，即ZT值(z＝α2σ/κ，其中α为Seebeck系数；σ为电导率；κ为热导率)。20世纪50至60年代，相继发现了热电转换性能较高的制冷和发电材料，如Bi2Te3、PbTe、SiGe等固溶体合金。迄今， Bi2Te3基合金仍是在室温附近具有最佳热电转换性能的材料之一，其ZT值可达1.0左右，在各种制冷温度低、制冷负荷较小的场合有着广阔的应用前景。影响热电转换材料应用的最大制约因素是其热电转换效率低，但随着近代技术应用领域的不断拓宽和水平的提高，日趋成熟的各类热电器件的优点受到了广泛关注。在环境保护日益受到重视的今天，热电器件又因其不污染环境、可利用废热和可再生能源的潜力而进一步受到重视，在石油化工、检测仪器、环保、航空航天、医疗卫生、家用电器等诸多领域得到广泛应用。尤其在很多不是以能量转换效率为主要考虑因素的应用场合，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于包括以下各步骤(1)利用区熔法制备碲化铋基定向多晶棒，熔融温度为700-800℃，温度梯度25℃/mm；(2)先将定向多晶棒置于氢氟酸溶液中浸泡，取出后用酒精和去离子水清洗，直至表面PH为7；最后在真空中干燥；然后粉碎、过筛；烧结前对粉料进行超声波预处理；(3)在真空或惰性气氛下进行放电等离子快速烧结，烧结温度范围360-510℃，升温速率20-200℃/mm，烧结时间10-60min，压力为20-120Mpa。2.按权利要求1所述的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于所述区熔法制备碲化铋基定向多晶晶棒的升温速率为25℃/min，多晶棒生长速度为25-30mm/h。3.按权利要求1所述的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于所述氢氟酸浓度为10-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立东，蒋俊，柏胜强，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：