一种基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料及其制备方法，该方法通过采用特定模具约束前驱体后，再进行热轧成型的方式，可利用模具约束前驱体的法向、轧向和横向，同时又能保证其沿轧向定向流变，可有效避免p型碲化铋材料制备过程中前驱体开裂风险，缓解变形过程中的不均匀变形；其次，制备过程中还可以充分累计形变能，诱导动态再结晶细化晶粒，促进晶粒沿轧面重排产生择优取向，提高空穴迁移率；同时，晶粒细化还可以增加晶界以增强低频声子散射，使晶格热导率得到有效控制，最终提高材料的热电优值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碲化铋基热电材料，尤其涉及一种基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料及其制备方法。

技术介绍

1、热电材料作为一种实现热能与电能相互转换的功能材料，将其器件化后可应用于温差发电及热电致冷。热电器件对于提升能源利用效率、绿色生产有着积极意义。bi2te3是目前唯一实现商业化应用，也是综合性能最优的近室温热电材料。一般通过定向凝固法生产，但该工艺生产的碲化铋材料的机械强度较低，加工性能差，热电元件只能被切割到0.8mm以上。为此，许多研究者采用机械合金化制备纳米级粉末，有效细化晶粒，综合提升碲化铋基合金的热电及力学性能。然而，该工艺一方面会损失材料的各向异性，形成各向同性，限制材料热电性能的进一步提升，另一方面粉末冶金技术制粉效率低，成本高，无法大规模量产。

2、热轧变形工艺可使材料晶粒沿轧面重排产生高水平织构，大幅度提高载流子迁移率以优化材料的电输运性能，还能有效细化晶粒，提高材料的力学强度。但碲化铋是一种典型的脆性材料，在常规自由热轧变形时很容易失稳开裂，而导致形变能释放，不利于再结晶细化晶粒，且弱化晶粒的择优取向，制约了热电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、以Bi、Te、Se为原料，按化学计量比BixSb2-xTe3配料，制成晶棒形态的前驱体，其中0.36≤x≤0.48；

2.根据权利要求1所述的基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述加热升温过程的温度为390-510℃，保温时间0.5-1h。

3.根据权利要求1所述的基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，所述热轧速率为0.1-10mm/s，热轧应变为0.3-0.75。

4.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、以bi、te、se为原料，按化学计量比bixsb2-xte3配料，制成晶棒形态的前驱体，其中0.36≤x≤0.48；

2.根据权利要求1所述的基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述加热升温过程的温度为390-510℃，保温时间0.5-1h。

3.根据权利要求1所述的基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，所述热轧速率为0.1-10mm/s，热轧应变为0.3-0.75。

4.根据权利要求1所述的基于约束热轧工艺成型的p型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，熔炼温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓明，邹富祥，胡浩，樊希安，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：