一种提高Bi2Te3基热电材料热电性能的方法技术

本发明专利技术涉及基热电材料技术领域，尤其涉及一种提高Bi2Te3基热电材料热电性能的方法。其步骤包括：用Te、Bi、Sb和Se单质粉体合成取向晶体；将取向晶体破碎成粉末，加入稀土元素Tb和金属元素Sn，粉碎得到Bi2Te3基P型赝三元热电材料合金粉体；后将合金粉体烘干，进行高压烧结成型；切割材料，退火，冷却。本发明专利技术中稀土掺杂可有效增加材料的点缺陷、晶界和位错，有效降低晶格热导率，同时辅以Sn的掺杂，可有效调节晶体的能带结构，增加费米能级附近的态密度，从而提升材料的热电性能，将材料的热电优值从0.5提高到1.25；本发明专利技术使用高压烧结技术与SPS技术相结合，高压烧结技术具有烧结效率高、烧结时间短、纳米晶均匀、压力变化连续可调。调。调。

【技术实现步骤摘要】
一种提高Bi2Te3基热电材料热电性能的方法


[0001]本专利技术涉及热电材料
，尤其涉及一种提高Bi2Te3基热电材料热电性能的方法。

技术介绍

[0002]目前广泛应用的传统能源利用率十分有限，导致三分之二以上的工业余热得不到有效利用而浪费。而热电材料，因为固定内部的载流子电声输运特性，可以有效利用流失的工业余热。同时制备的热电器件还具无噪音、无污染、质量轻、性能稳定、服役寿命长、体积小等优点，在民用、航空、医疗等领域均有广阔的应用前景。
[0003]目前，热电材料的种类繁多，除了传统热电材料如室温热电材料Bi2Te3、中温热电材料PbTe、高温热电材料SiGe以外，多种高性能新型热电材料如方钴矿、SnSe、Half
‑
Heuser基化合物以及Mg2Si1‑
x
Sn
x
均展示出了热电优势，得到了极大的开发。
[0004]然而，在众多的热电材料体系中，Bi2Te3基合金是室温附近性能最好的热电材料。其ZT值在室温附近为1左右，但随着温度升高，ZT值急剧降低，从而限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高Bi2Te3基热电材料热电性能的方法，其特征在于，步骤包括；S1、用Te、Bi、Sb和Se单质粉体，按P型(Sb2Te3)
0.73
(Bi2Te3)
0.24
(Sb2Se3)
0.03
化学计量比配比，进行真空熔炼，将粉体合成取向晶体；S2、将(Sb2Te3)
0.73
(Bi2Te3)
0.24
(Sb2Se3)
0.03
取向晶体破碎成粉末，加入稀土元素Tb和金属元素Sn，得混合物，将混合物机械球磨至粉碎，得到Tb和Sn共掺杂的Bi2Te3基P型赝三元热电材料合金粉体；S3、将步骤S2所得的合金粉体烘干后，将合金粉末装入模具内，高压烧结成型，得高压烧结块体材料；S4、将步骤S3所得的块体材料切割成条状，在真空条件下退火，后随炉冷却至室温，即得Tb和Sn双掺杂的Bi2Te3基P型赝三元热电材料。2.根据权利要求1所述的一种提高Bi2Te3基热电材料热电性能的方法，其特征在于，在S1中，Te、Bi、Sb和Se单质粉体的纯度均为99.99％(质量分数)，在温度为80...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹显莹，徐程旭，牛犇，
申请(专利权)人：哈尔滨石油学院，
类型：发明
国别省市：