一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型Mg3(Sb,Bi)2热电材料及制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型Mg<subgt;3</subgt;(Sb,Bi)<subgt;2</subgt;热电材料及制备方法及应用，属于热电材料合成技术领域，本发明专利技术采用机械合金化加热压烧结的方法制备了Mg<subgt;3</subgt;(Sb,Bi)<subgt;2</subgt;基热电材料，材料结晶性良好，结构致密，可重复性强，所述材料化学式为Mg<subgt;3.4</subgt;Bi<subgt;1.3‑</subgt;<subgt;x</subgt;Sb<subgt;0.7</subgt;Te<subgt;x</subgt;(0≤x≤0.03)，通过优化烧结工艺与元素Te的掺杂，显著提升了Mg<subgt;3</subgt;(Sb,Bi)<subgt;2</subgt;基热电材料的热循环稳定性和空气稳定性，从而拓宽了其在实际应用中的温度范围和服役寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热电材料合成，具体涉及一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型mg3(sb,bi)2热电材料及制备方法及应用。

技术介绍

1、热电转换技术是一种基于塞贝克效应与帕尔贴效应的环境友好型能量转换技术，具有系统体积小、运行无噪声、无排放、可靠性高、寿命长等特点，在工业余废热多级利用、环境能量回收、特种电源、局域制冷等
具有广泛应用前景。热电材料的热电转换效率由材料的热电性能决定，通常采用无量纲热电优值zt表示。然而，zt值中的电导率σ、塞贝克系数s和热导率κ三个参数相互耦合，难以单独调控，为热电材料性能优化带来挑战。

2、近年来，mg3(sb/bi)2基热电材料因其优异的热电性能和良好的力学性能而受到广泛关注。mg3(sb/bi)2基化合物的晶体结构为反α-la2o3型，空间群为p-3m1，是ab2x2(其中a是碱土或二价稀土元素，b是d0，d5或d10的过渡金属，x一般为sb或bi)构型zintl相化合物的一个特例。在mg3(sb/bi)2基化合物中，mg原子同时占据a位和b位，并表现出离子性和共价性两种不同的性质。尽管mg3(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型Mg3(Sb,Bi)2热电材料，其特征在于，所述热电材料的化学式组成为Mg3.4Bi1.3-xSb0.7Tex，其中x＝0.01～0.03；

2.根据权利要求1所述的一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型Mg3(Sb,Bi)2热电材料，其特征在于，所述n型Mg3(Sb,Bi)2基热电材料的化学式组成为Mg3.4Bi1.3-xSb0.7Tex，其中x＝0.01。

3.根据权利要求1所述的一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型Mg3(Sb,Bi)2热电材料，其特征在于，所述n型Mg3(Sb,Bi)2基热电材料的ZT值在3...

【技术特征摘要】

1.一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型mg3(sb,bi)2热电材料，其特征在于，所述热电材料的化学式组成为mg3.4bi1.3-xsb0.7tex，其中x＝0.01～0.03；

2.根据权利要求1所述的一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型mg3(sb,bi)2热电材料，其特征在于，所述n型mg3(sb,bi)2基热电材料的化学式组成为mg3.4bi1.3-xsb0.7tex，其中x＝0.01。

3.根据权利要求1所述的一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型mg3(sb,bi)2热电材料，其特征在于，所述n型mg3(sb,bi)2基热电材料的zt值在323k为0.41～0.44。

4.权利要求1～3中任一项所述的一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型mg3(sb,bi)2热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种具有高热循环稳定性和空气稳定性的n型mg3(sb,bi)2热电材料的制备方法，其特征在于，在保护气氛下，将纯度均大于99.9％的金属mg、金属bi、金属sb、金属te混合后进行粉碎，得到平均粒径低于5μm的金属混...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荔，马雨硕，刘若涵，张祚钰，武昊天，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：