一种抗氧化方钴矿基热电复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及热电材料领域，针对方钴矿基材料抗氧化性能差的问题，提供一种抗氧化方钴矿基热电复合材料及其制备方法。复合材料由方钴矿热电材料基体和纳米第二相材料组成，其中，第二相材料为硅或石墨，第二相材料占复合材料的体积比为0.1‑20 vol.%，复合材料在650‑850 K温度下不发生粉化。热电优值为方钴矿热电材料基体的0.8‑1.2倍。复合材料的制备方法采用放电等离子体烧结或者热压烧结。本发明专利技术在方钴矿材料中加入纳米第二相材料硅，在不恶化方钴矿基热电材料热电性能的同时，大幅度提升其抗氧化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热电材料领域，尤其是涉及一种抗氧化方钴矿基热电复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、填充方钴矿热电材料在中温区（室温到500 ℃）具有优异的热电性能，有望用于中温区发电领域。填充方钴矿材料研究已经有了许多成果，通过单填、双填、多填以及纳米复合等方式，可以显著调控材料的热电性能、力学性能。

2、抗氧化性能是评价热电器件在长期应用中稳定性的重要指标之一。热电材料在服役过程中材料需要长期处于高温下，抗氧化性能的好坏决定了器件需要施加什么程度的防护措施，如选取什么材质的涂层等等。提升材料自身的抗氧化性能可以降低热电器件的设计成本，简化热电器件的结构。根据现有技术报道，方钴矿材料的抗氧化性能差，尤其是p型填充方钴矿材料具有更差的抗氧化性能（ = 1 \* gb3 ① qiu, p.; xia, x.; huang,x.; gu, m.; qiu, y.; chen, l., "pesting"-like oxidation phenomenon of p-typefilled skutterudite ce0.9fe3cosb12. jou本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抗氧化方钴矿基热电复合材料，其特征在于，由方钴矿热电材料基体和纳米第二相材料组成，其中，第二相材料为硅或石墨，第二相材料占复合材料的体积比为0.1-20vol.%，复合材料在650-850 K温度下不发生粉化。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述方钴矿热电材料为①二元纯相方钴矿材料，或者，②CoSb3基或FeSb3基的填充和/或掺杂方钴矿热电材料。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述固态方钴矿材料是一种粉体，粒径在0.5-70 μm。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述纳米第二相材料的形态为粒...

【技术特征摘要】

1.一种抗氧化方钴矿基热电复合材料，其特征在于，由方钴矿热电材料基体和纳米第二相材料组成，其中，第二相材料为硅或石墨，第二相材料占复合材料的体积比为0.1-20vol.%，复合材料在650-850 k温度下不发生粉化。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述方钴矿热电材料为①二元纯相方钴矿材料，或者，②cosb3基或fesb3基的填充和/或掺杂方钴矿热电材料。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述固态方钴矿材料是一种粉体，粒径在0.5-70 μm。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述纳米第二相材料的形态为粒径10-500 nm的纳米粉末，直径10-100 nm的纳米管，或，直径5-100 nm、长100nm-2μm的纳米线中的一种。

5.根据权利要求1或4所述的复合材料，其特征在于，纳米第二相材料占复合材料的体积比为0.5-3 vol.%。

6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，复合材料的成分为ce0.9fe3cosb12/1vol.% sip，sip指纳米硅粉末；或，ce0.9fe3cosb12/1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：万舜，白旭东，魏天然，金敏，赵琨鹏，金涵，
申请(专利权)人：乌镇实验室，
类型：发明
国别省市：