一种Bi2S3热电材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种Bi2S3热电材料及其制备方法，Bi2S3热电材料的制备方法包括以下步骤：S1.获取Bi粉和S粉，将Bi粉和S粉混合，得到混合粉体；S2.将所述混合粉体进行冷压成型，得到胚料；S3.将所述胚料进行真空烧结，得到块体；S4.将所述块体研磨、冷压成型、真空烧结，得到Bi2S3热电材料。本发明专利技术的技术方案中，通过冷压成型和真空烧结的循环加工，可将Bi粉和S粉合成为Bi2S3，并协同提升Bi2S3的电学性能，降低其热导率，显著改善Bi2S3块体热电材料的热电性能；通过在真空环境下进行烧结，可抑制氧化副产物或其他杂质相的生成，提高材料纯度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热电材料，具体涉及一种bi2s3热电材料及其制备方法。

技术介绍

1、热电材料可实现热能和电能之间的直接相互转换，由热电材料创制的热电器件具有体积小、重量轻、无污染、免维护等优点，在温差发电和固态制冷领域具有广阔应用前景。

2、bi2te3及其合金是室温下性能最好的热电材料，已实现商业化应用。然而， te有毒，且价格昂贵，限制了其大规模应用。此外，一些传统高性能热电材料如 pbx（x为s、se 和te）含有有毒元素 pb，skutterudite、half-heusler 和 sige 等材料则含有稀有且昂贵的元素，这都制约了它们在更广泛领域的应用。

3、bi2s3同为v-vi族窄带半导体，与bi2te3具有相似的层片状晶体结构，具备较大的热电性能增强潜力。此外，bi2s3具有廉价、低毒、环保等优点，是一种有望替代传统热电材料的新型热电材料。

4、当前，bi2s3主要通过熔炼法、水热/溶剂热法、放电等离子烧结等方法制备，制备过程耗时耗能，且水热/溶剂热法需使用有毒溶剂，熔炼法无法精准控制样品的化学组成，放电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Bi2S3热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的Bi2S3热电材料的制备方法，其特征在于，步骤S4重复2~3次。

3.根据权利要求1所述的Bi2S3热电材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，Bi粉的纯度不低于99.99%，粒度为50 nm；

4.根据权利要求1所述的Bi2S3热电材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，冷压成型的压力为10~30 MPa，冷压的温度为20~30℃，冷压成型的时间为5~15 min；和/或，

5.根据权利要求1所述的Bi2S3热电材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中...

【技术特征摘要】

1.一种bi2s3热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的bi2s3热电材料的制备方法，其特征在于，步骤s4重复2~3次。

3.根据权利要求1所述的bi2s3热电材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，bi粉的纯度不低于99.99%，粒度为50 nm；

4.根据权利要求1所述的bi2s3热电材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，冷压成型的压力为10~30 mpa，冷压的温度为20~30℃，冷压成型的时间为5~15 min；和/或，

5.根据权利要求1所述的bi2s3热电材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，真空烧结的真空度小于5 mpa，真空烧结的温度为200~400℃，真空烧结的时间为10~30 min...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾巍，刘海强，
申请(专利权)人：黄石弗莱迪尔电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：