一种Mg3Bi2基热电材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及热电材料技术领域，本发明专利技术公开了一种Mg<subgt;3</subgt;Bi<subgt;2</subgt;基热电材料及其制备方法。方法包括：选择(002)峰强度较高的含镁原料作为镁原料；按照化学计量比例称取所述镁原料与铋，将所述镁原料与所述铋混合后进行球磨，得到混合粉料；对所述混合粉料进行烧结，得到所述Mg<subgt;3</subgt;Bi<subgt;2</subgt;基热电材料。本发明专利技术提供的制备方法以(002)方向择优取向的Mg金属原料为模版，结合机械合金化和烧结技术，制备出了沿(002)方向择优取向的Mg<subgt;3</subgt;Bi<subgt;2</subgt;基热电材料，所得到的热电材料在2K温度和14Tesla磁场下，磁阻为3342‑5089％。该方法有望为其他Mg基化合物制备择优取向结构提供借鉴思路。在能源回收和废热利用等领域具有广阔应用前景。在工业余热回收系统中，可高效将废热转化为电能，减少能源浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热电材料，尤其涉及一种mg3bi2基热电材料及其制备方法。

技术介绍

1、传统热电技术仍存在诸多不足，一方面，热电效应的能量转换效率由无量纲品质因子(zt＝s2σt/κ，其中s为塞贝克系数、σ为电导率、t为绝对温度、κ为热导率)决定，而各输运参数之间存在强耦合关系，实现电热传输的协同调控一直是一个历史性的难题。另一方面，热电器件的效率与金属电极和热电臂之间的接触界面密切相关，而传统热电器件的制备工艺复杂，这不仅限制了热电器件效率，还大大增加了生产成本。因此，材料层面的电声耦合效应和器件层面复杂的接触界面问题使得提升热电技术的能量转换效率成为一项极具挑战性的任务。

2、横向热电技术的出现为解决上述问题提供了新的思路。横向热电技术基于能斯特效应，通过磁场作为一种新的调控手段，可以驱动载流子和声子沿不同方向传输，从而解耦电热输运，实现对电导和热导的独立调控。此外，横向热电器件可以由一种类型的材料制造而成，不需要p/n型配对使用，大大减少了器件制造过程中的界面问题。因此，横向热电技术有望实现热电转换效率的提升。在已有的研究中，mg3bi2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Mg3Bi2基热电材料的制备方法，其特征在于，方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的Mg3Bi2基热电材料的制备方法，其特征在于，所述选择(002)峰与(101)峰相对强度比值大于50％的含镁原料作为镁原料，包括：

3.根据权利要求1所述的Mg3Bi2基热电材料的制备方法，其特征在于，所述将所述镁原料与所述铋混合后进行球磨，得到混合粉料，包括：

4.根据权利要求3所述的Mg3Bi2基热电材料的制备方法，其特征在于，所述预粉碎处理中，镁与铋的质量比为1:0.5-1.5。

5.根据权利要求1所述的Mg3Bi2基热电材料的制备方法，...

【技术特征摘要】

1.一种mg3bi2基热电材料的制备方法，其特征在于，方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的mg3bi2基热电材料的制备方法，其特征在于，所述选择(002)峰与(101)峰相对强度比值大于50％的含镁原料作为镁原料，包括：

3.根据权利要求1所述的mg3bi2基热电材料的制备方法，其特征在于，所述将所述镁原料与所述铋混合后进行球磨，得到混合粉料，包括：

4.根据权利要求3所述的mg3bi2基热电材料的制备方法，其特征在于，所述预粉碎处理中，镁与铋的质量比为1:0.5-1.5。

5.根据权利要求1所述的mg3bi2基热电材料的制备方法，其特征在于，对所述混合粉料进行烧结，包括：在烧结温度为600-800℃，轴向压力为30-80mpa的条件下进行烧结。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玮书，冯涛，周子涵，赵浩然，张文清，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：