本发明专利技术属于一种Ｐ型纳米ＢｉＴｅ基材料的制备方法，其特点是：选用高压釜或者烧杯作为制备Ｐ型纳米ＢｉＴｅ基材料的反应装置；选用ＢｉＣｌ↓［３］、ＳｂＣｌ↓［３］、ＳｂＣｌ↓［５］、Ｔｅ、ＥＤＴＡ、酒石酸、ＨＣｌ、ＮａＯＨ、ＮａＮＨ↓［４］、ＨＮＯ↓［３］、ＫＯＨ、ＢｉＣｌＯ↓［４］、Ｆｅ、Ｍｇ中五种以上材料作为制备Ｐ型纳米ＢｉＴｅ基材料用的反应物；计算反应物所需要的质量并准确称量；放入反应装置中进行反应，然后清洗、过滤后、烘干，冷却到后即成为Ｐ型纳米ＢｉＴｅ基材料。经反应后的ＢｉＴｅ基材料为Ｐ型，经ＸＲＤ及ＴＥＭ分析，获得的粉体颗粒尺寸均为纳米级；制成温差电材料时，可有效降低材料的热导率，充分发挥了ＢｉＴｅ基材料的优质特性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于温差电材料
，特别是涉及一种P型纳米BiTe基材料的制备方法。
技术介绍
BiTe基材料的最高无量纲优值ZT接近于1,是目前室温附近热电性能最 好的温差电材料。在空间工程遥感遥测器的致冷器、同位素温差发电器、便 携式冷藏箱、电子冷饮机等方面均有广泛的应用背景。目前公知的纳米温差电材料的制备方法，是在传统块体Bi2Te3温差电材 料中添加相同组分的BbTe3纳米颗粒作为附加声子散射中心。该方法可以在 基本不降低材料电导率的前提下降低了材料的热导率，大大提高了温差电材 料的优值特性，但该方法只能制备N型纳米BiTe基材料，而无法制备出P型 纳米BiTe,不能完全满足要求低热导率领域的需要，影响了BiTe基材料的最 佳发挥，影响到BiTe的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中存在的问题，提供了 一种可降低P型BiTe基材 料低热导率、使BiTe基材料特性得到最佳限度发挥，扩大BiTe材料应用范 围的P型纳米BiTe基材料的制备方法。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题釆用的技术方案是，其特点是包括以下制备步骤(1 )选用高压釜或者烧杯作为制备P型纳米BiTe基材料的反应装置；(2) 选用BiCl3、 SbCl3、 SbCl5、 Te、 EDTA、酒石酸、HC1、 NaOH、 NaNH4、HN03、 KOH、 BiC104、 Fe、 Mg中两种或两种以上材料作为制备P型纳米BiTe 基材料用的反应物；(3) 计算反应物所需要的质量并准确称量；(4) 将称好重量的反应物放入(1)中的反应装置中，将温度设置为50 200°C 下，进行5 40小时反应；(5) 对经(4)反应后的反应物放在烧杯中用蒸馏水进行清洗、用漏斗和 滤纸进行过滤后，在温度为60 20(TC的烘干箱中烘干2 10小时，自然冷却 到室温取出后即成为P型纳米BiTe基材料。本专利技术还可以采取如下技术措施来实现，其特点是步骤(l)中高压釜 的反应温度为120-150°C。，其特点是步骤(1 )中烧杯的 反应温度为60-80°C，并将不锈钢搅拌器放入烧杯，以60-80转/分钟的速度 对反应溶液进行搅拌。，其特点是步骤(2 )中所述反 应物为SbCl3、 NaNH4、 Te、 NaOH、 EDTA。，其特点是步骤(3 )中所述反 应物所需要的质量根据化学反应原理方程式计算，并用天平称出。，其特点是所述化学反应原理方 程式为2Sb3+ + 2BH4— + 60H— —2H2B03— + 2Sb + 5H2 T或3Te + 60H_ + BH4 ——2Te2 + " : Te + H2B03— + H2 T + 3H20或2Sb + 3 ( " : ]，e ) — Sb2 Te3或 2Sb3+ +3Te2—— Sb2Te3，其特点是步骤(4 )中所述装 有反应物的反应装置中的温度为50 20(TC下，时间为反应20 30小时。，其特点是步骤(5 )中所述烘干条件是真空、100℃、 4 8小时。本专利技术具有的优点和积极效果是经反应后的BiTe基材料为P型，经 XRD及TEM分析，获得的粉体颗粒尺寸均为纳米级；制成温差电材料时， 可有效降低材料的热导率，充分发挥了 BiTe基材料的优质特性。具体实施例方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹列举以下实施例， 并详细说明如下P型纳米BiTe基材料的制备方法为选用烧杯作为制备P型纳米BiTe基材料的反应装置；选用SbCl3、 NaNH4、 Te、 NaOH、 EDTA材料作为制备P型 纳米BiTe基材料用的反应物；根据2Sb3+ + 2BHT + 60H—— 2H2B03— + 2Sb + 5H2t计算反应物SbCl3、 NaNH4、 Te、 NaOH、 EDTA所需要的质量并用天平 准确称量；将称好重量的SbCl3、 NaNH4、 Te、 NaOH、 EDTA放入烧杯中， 将烧杯温度设置为60-8(TC,并在烧杯中放入不锈钢搅拌器，以60-80转/分 钟的速度对SbCl3、 NaNH4、 Te、 NaOH、 EDTA进行5 30小时搅拌；对反应 后的反应物放在烧杯中用蒸馏水进行清洗、用烧杯和滤纸进行过滤后，在温 度为60 20(TC的烘干箱中烘干20 30小时，自然冷却到室温，取出后即成为 P型纳米BiTe基材料。实验结果证明采用此方法获得的反应物为BiTe基材料，其半导体类型为 P型，经XRD及TEM分析结果表明，所获得的粉体的颗粒尺寸均在纳米级。权利要求1.，其特征在于包括以下制备步骤(1)选用高压釜或者烧杯作为制备P型纳米BiTe基材料的反应装置；(2)选用BiCl3、SbCl3、SbCl5、Te、EDTA、酒石酸、HCl、NaOH、NaNH4、HNO3、KOH、BiClO4、Fe、Mg中两种或两种以上材料作为制备P型纳米BiTe基材料用的反应物；(3)计算反应物所需要的质量并准确称量；(4)将称好重量的反应物放入(1)中的反应装置中，将温度设置为50～200℃下，进行5～40小时反应；(5)对经(4)反应后的反应物放在烧杯中用蒸馏水进行清洗、用漏斗和滤纸进行过滤后，在温度为60～200℃的烘干箱中烘干2～10小时，自然冷却到室温取出后即成为P型纳米BiTe基材料。2. 根据权利要求l所述P型纳米BiTe基材料的制备方法，其特征在于步 骤(1)中高压釜的反应温度为120-150°C。3. 根据权利要求l所述P型纳米BiTe基材料的制备方法，其特征在于步 骤U)中烧杯的反应温度为60-80°C,并将不锈钢搅拌器放入烧杯，以60-80 转/分钟的速度对反应溶液进行搅拌。4. 根据权利要求l所述P型纳米BiTe基材料的制备方法，其特征在于步 骤(2)中所述反应物为SbCl3、 NaNH4、 Te、 NaOH、 EDTA。5. 根据权利要求1所述P型纳米BiTe基材料的制备方法，其特征在于步 骤U)中所述反应物所需要的质量根据化学反应原理方程式计算，并用天平 称出。6. 根据权利要求5所述P型纳米BiTe基材料的制备方法，其特征在于所 述化学反应原理方程式为2Sb3+ +2BH4— +60H、2H2B03 +2Sb + 5H2t或 3Te + 60JT + BHf —2Te2— + " : Te + H2BO/ + H21 + 3H20或2Sb + 3 (": Te) —Sb2丁e3或2Sb3++3Te2——Sb2Te3。7. 根据权利要求l所述P型纳米BiTe基材料的制备方法，其特征在于步 骤(4)中所述装有反应物的反应装置中的温度为50 20(TC下，时间为反应 20 30小时。8. 根据权利要求l所述P型纳米BiTe基材料的制备方法，其特征在于步 骤(5)中所述烘干条件是真空、100°C、 4 8小时。全文摘要本专利技术属于，其特点是选用高压釜或者烧杯作为制备P型纳米BiTe基材料的反应装置；选用BiCl<sub>3</sub>、SbCl<sub>3</sub>、SbCl<sub>5</sub>、Te、EDTA、酒石酸、HCl、NaOH、NaNH<sub>4</sub>、HN本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ｐ型纳米ＢｉＴｅ基材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：（１）选用高压釜或者烧杯作为制备Ｐ型纳米ＢｉＴｅ基材料的反应装置；（２）选用ＢｉＣｌ↓［３］、ＳｂＣｌ↓［３］、ＳｂＣｌ↓［５］、Ｔｅ、ＥＤＴＡ、酒石酸、ＨＣｌ、ＮａＯＨ、ＮａＮＨ↓［４］、ＨＮＯ↓［３］、ＫＯＨ、ＢｉＣｌＯ↓［４］、Ｆｅ、Ｍｇ中两种或两种以上材料作为制备Ｐ型纳米ＢｉＴｅ基材料用的反应物；（３）计算反应物所需要的质量并准确称量；（４）将称好重量的反应物放入（１）中的反应装置中，将温度设置为５０～２００℃下，进行５～４０小时反应；（５）对经（４）反应后的反应物放在烧杯中用蒸馏水进行清洗、用漏斗和滤纸进行过滤后，在温度为６０～２００℃的烘干箱中烘干２～１０小时，自然冷却到室温取出后即成为Ｐ型纳米ＢｉＴｅ基材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张丽丽，张建中，王泽深，任保国，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：12[]
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