一种SPS温度调控p、n型转变的热电材料及制备方法技术

本发明专利技术设计一种SPS温度调控p、n型转变的热电材料及制备方法，包括一种p/n可调的二维层状热电材料及其制备方法，所述二维层状热电材料是通过固相合成法生长Cr2Se3粉末，再利用放电等离子体烧结的方法将Cr2Se3粉末烧结为块体制备。粉末烧结过程中使用调节SPS温度的方法，细微改变Cr与Se的比例，以控制Cr空位的数量，实现p/n的可调。具体步骤包括：称取Cr及Se颗粒并研磨至200目以上粉末，再将粉末装石英管中并抽真空封管，按设定温度梯度加热石英管得到Cr2Se3粉末，再次研磨粉末后放入石墨模具中，通过放电等离子体烧结设备，按设定程序烧结，得到一种p/n可调的二维层状热电材料。提供了一种稳定性好、热导率低、p/n可调控的无机热电材料。热电材料。热电材料。

【技术实现步骤摘要】
一种SPS温度调控p、n型转变的热电材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种SPS温度调控p、n型转变的热电材料及制备方法，具体涉及一种放电等离子体烧结（SPS）温度调控p型、n型转变的Cr2Se3热电材料及其制备方法，属无机功能材料


技术介绍

[0002]热电材料又称温差电材料是一种能将热能和电能进行转换的功能材料，从发现热电现象至今已有100多年的历史，其体积小、重量轻、无传动部件、无噪声运行、精确可靠等优点引起了广泛的重视，在余热利用、半导体制冷、热电发电上有巨大的前景，有利于缓解能源与环境的危机。热电材料的转换效率取决于无量纲优值ZT=S2σT/κ（其中S、σ、T、κ分别为：Seebeck系数、电导率、绝对温度、总热导率）。在热电发电器件的实际生产中，通常由p型（空穴为载流子）和n型（电子为载流子）热电材料分别构成两端模块所制成的热电发电器件，具有较高的热电转换效率。并且，若是n型端和p型端由相同的材料系统制成，由于拥有类似的化学和物理参数（如熔点和热膨胀系数），则是一种更理想的热电发电器件。因此制备出环境友好、成本低、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种p/n可调的二维层状热电材料，其特征在于：所述二维层状热电材料是通过固相合成法生长Cr2Se3粉末，再利用放电等离子体烧结的方法将Cr2Se3粉末烧结为块体制备。2.一种p/n可调的二维层状热电材料的制作方法，其特征在于：先通过固相合成法，在石英管中制备Cr2Se3粉末，再通过调节SPS温度，实现Cr与Se的比例的细微改变，以控制Cr空位的数量，实现p/n的可调。3.如权利要求2所述一种p/n可调的二维层状热电材料的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：stp1：制取原料，称取2~2.5g的Cr颗粒和4~5g的Se颗粒，并分别放入研钵中研磨，设定：研磨后的Cr粉末和Se粉末粒径≥200目；stp2：封装原料，按分子式Cr2Se3设定的化学计量比，分别量取按stp1制备的Cr粉末和Se粉末，将Cr粉末和Se粉末混合均匀后，放入石英管中，塞上石英塞，设定：石英塞内表面与粉末之间的空腔距离≥5cm；再将石英管放入真空封管设备，抽真空至真空度≤10
‑5MPa后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，李哲，范怡静，顾豪爽，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：