Mg2Sn基热电材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了Mg<subgt;2</subgt;Sn基热电材料及其制备方法和应用，涉及热电材料技术领域。本发明专利技术采用Mg饱和温度熔炼法一步直接合成Mg<subgt;2</subgt;Sn基热电材料，通过对Mg饱和温度临界点的掌控，无需提供真空或惰性气体环境，无需提供覆盖剂以及溶剂保护，无需二次烧结，实现在空气中快速熔炼合成Mg<subgt;2</subgt;Sn基块体材料，获得单相高性能Mg<subgt;2</subgt;Sn基热电材料。利用Mg饱和温度熔炼法通过掺杂其他元素可获得Mg<subgt;2</subgt;Sn同热电材料体系下的n型与p型材料，提高了Mg<subgt;2</subgt;Sn基热电材料的电导率和功率因子，降低其热导率，提高热电优值；利用新型Mg饱和温度熔炼法可有效降低生产成本，提升生产效率，对Mg<subgt;2</subgt;Sn基热电材料应用也有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热电材料，具体而言，涉及mg2sn基热电材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、热电材料是一种可以直接实现热能与电能相互转换的新能源材料，热电转换技术被认为有望解决大规模低品位废热的技术之一，基于该技术研制的热电发电或者制冷装置，具有结构简单、经久耐用、无噪声、无污染等优点。通常用无量纲热电优值zt值来衡量热电材料性能。

2、

3、其中，s为泽贝克系数；σ为电导率；κ为总的热导率；t为绝对温度。

4、从上式可以看出，可以通过增大泽贝克系数或电导率，降低热导率提升材料的热电性能，但是以上参数并非相互独立，而是相互耦合的。而mg2sn材料具有泽贝克系数较大，工作温度区间化学稳定性好成元素地壳储量丰富、环境友好以及密度低等特点和优势，是一种有潜力的中温热电材料，在温差发电和热电制冷等领域具有广阔的应用前景。

5、近年来，为制备mg-sn合金，通常使用熔炼与热处理等方法，但熔炼过程中通常需要覆盖剂、惰性气体或其他溶剂对其进行保护，熔炼完成将熔体注入已预热的模具中，获得合金铸件。但是熔炼的方法存在以下缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Mg2Sn基热电材料的制备方法，其特征在于，包括：将镁源升温至Mg饱和温度，之后将锡源投入Mg熔融体中进行直接混合反应。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用高频感应炉，在空气气氛下加热所述镁源，当达到Mg饱和温度点且Mg熔融体未沸腾时，将所述锡源投入Mg熔融体中混合。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，控制所述高频感应炉以20K/s-30K/s的升温速率升温至1200K-1300K。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将所述镁源升温至1200K-1300K，与所述锡源混合，晃动反应容器反应5s-10s。<...

【技术特征摘要】

1.一种mg2sn基热电材料的制备方法，其特征在于，包括：将镁源升温至mg饱和温度，之后将锡源投入mg熔融体中进行直接混合反应。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用高频感应炉，在空气气氛下加热所述镁源，当达到mg饱和温度点且mg熔融体未沸腾时，将所述锡源投入mg熔融体中混合。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，控制所述高频感应炉以20k/s-30k/s的升温速率升温至1200k-1300k。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将所述镁源升温至1200k-1300k，与所述锡源混合，晃动反应容器反应5s-10s。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，栾新鹏，李建波，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：