CN106348257B - 铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法 - Google Patents

铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法：(1)按照铜碲金属间化合物的化学式计算出各原料的质量百分比进行配料，所述铜碲金属间化合物的化学式为CuTe、Cu2Te、Cu13Te7、Cu7Te4、Cu7Te5、Cu2‑xTe或Cu3‑xTe2，其中Cu2‑xTe或Cu3‑xTe2为非化学计量化合物；(2)混料与干燥；(3)将步骤(2)所得混合粉料在真空或保护气氛下升温至300～700℃保温0.5～4小时。本发明所述方法能实现低成本、易操作以及包括化学计量化合物和非化学计量化合物的一系列Cu‑Te化合物的可控制备，且节能环保，易于工业化生产。

Description

铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法
技术领域
本发明属于过渡族金属碲化物制备领域，特别涉及一种铜碲金属间化合物粉末的制备方法。
背景技术
过渡金属与碲的化合物具有非常丰富的“金属含量/温度-导电性”的函数变化关系。在这些碲化物当中，Cu-Te系列化合物所呈现出的性能将会随着Cu与Te含量的变化而展现出“金属→半导体”的特征转变。Cu-Te系列化合物的这种独特的性质使其成为制备“光-电”“热-电”等功能元器件的理想材料。目前，Cu-Te系列化合物主要是以薄膜的形式应用于太阳能电池中，以粉体材料的形式应用于光电、热电等功能材料的制备中。Cu-Te系列化合物粉末的现有制备方法主要为高能球磨法和化学法。高能球磨法是利用机械能诱发原料发生化学反应，以此来制备粉体材料的一种方法。化学法则是利用不同的化学试剂在溶剂中发生化学反应而制备粉体材料的方法。高能球磨法生产周期长，能耗高，并且由于磨球磨损需要在生产过程中周期性地更换磨球，这些因素都增加了高能球磨法的生产成本，同时，在长时间的球磨过程中易生成少量偏离所制备产物的化学配比的杂相，甚至还会有磨球磨损下来的杂质混入产品中，因此难以实现化学计量化合物的可控制备。化学法基本能够实现化学计量化合物的可控制备，但是在制备过程中所使用的化学药品(诸如碱性溶液、液氨、水合肼、乙二胺、丙酮、溴化十六烷基三甲铵等)、工业生产过程中所需的大型反应釜、反应废液排放池、污水处理系统等使得生产成本较高，且环境不友好。因此，现有的Cu-Te系列化合物的制备方法都无法实现低成本、易操作以及包括化学计量化合物和非化学计量化合物的一系列Cu-Te化合物的可控制备，不利于工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，以实现低成本、易操作、节能环保以及包括化学计量化合物和非化学计量化合物的一系列Cu-Te化合物的可控制备，以满足Cu-Te系列化合物的工业化生产需要。
本发明所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，按照铜碲金属间化合物的化学式计算出各原料的质量百分比进行配料，所述铜碲金属间化合物的化学式为CuTe、Cu2Te、Cu13Te7、Cu7Te4、Cu7Te5、Cu2-xTe或Cu3-xTe2，其中化学式为Cu2-xTe或Cu3-xTe2的铜碲金属间化合物为非化学计量化合物，Cu2-xTe中，0<x<0.5，但应排除Cu与Te的化学计量比值点x＝0.14和x＝0.25，Cu3-xTe2中，0<x<1，但应排除Cu与Te的化学计量比值点x＝0.2；
(2)混料与干燥
将步骤(1)配好的原料进行湿磨，使原料混合均匀，湿磨结束后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料进行干燥得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)所得混合粉料在真空或保护气氛下升温至300～700℃保温0.5～4小时进行固相反应合成，保温结束后随炉冷却至室温出炉，得到铜碲金属间化合物粉末。
上述方法中，在真空下进行固相反应合成采用真空烧结炉，真空烧结炉内的真空度控制在低于10Pa。
上述方法中，在保护气氛下进行固相反应合成采用气氛管式炉，形成保护气氛的操作如下：
向气氛管式炉的石英管内通入保护气体以排除管内空气，当石英管内空气排尽之后同时关闭石英管的进气口和出气口，所述保护气体的通入速率应使位于石英管内的原料粉体保持原位稳定并能尽快排出空气；
或向气氛管式炉的石英管内通入保护气体以排除管内空气，当石英管内空气排尽之后继续向石英管内通入保护气体并通过石英管的出气口排出保护气体，使石英管内的保护气体处于流动状态，在排除管内空气阶段，所述保护气体的通入速率应使位于石英管内的原料粉体保持原位稳定并能尽快排出空气，在维持管内保护气体处于流动状态阶段，所述保护气体的通入速率应使位于石英管内的粉体保持原位稳定并避免空气通过石英管的出气口进入石英管。
满足上述要求的保护气体通入速率因气氛管式炉的石英管内径不同而不同，当石英管内径为50～55mm时，保护气体通入速率为200～400mL/min。
上述方法中，步骤(3)中升温速率为5～10℃/分钟。
上述方法中，所述保护气体为氩气、氦气、氮气中的一种。
上述方法中，步骤(2)所述湿磨的操作为：将配好的原料装入球磨机中，加入磨球和湿磨介质，然后进行球磨，所述磨球按球料质量比(5～10):1加入，所述湿磨介质为无水乙醇、丙酮、去离子水中的一种，湿磨介质的加入量以浸没所述原料和磨球为限。球磨机转速和球磨时间根据球磨机的类型确定，当球磨机为行星球磨机时，转速控制在200～400转/分钟球磨时间为0.5～2小时。
上述方法中，步骤(2)所述混合浆料的干燥温度为60～80℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明为Cu-Te系列化合物的制备提供了一种新的方法。
2.本发明所述方法可实现包括化学计量数化合物和非化学计量数化合物的一系列Cu-Te化合物的可控制备，满足各领域对不同Cu-Te化合物的需要。
3.本发明所述方法不需要昂贵的生产设备，生产成本低，操作简单容易，并且工序周期短，减少了实际生产中可能出现的不确定因素，为实现稳定化生产提供了新的途径，有利于实现Cu-Te系列化合物的工业化生产。
4.本发明所述方法中不使用有毒化学药剂、不产生有毒废气废液，有利于实现环保生产。
附图说明
图1是实施例2制得的Cu2Te的X射线衍射图。
图2为实施例10制得的Cu13Te7的X射线衍射图。
图3为实施例19制得的Cu7Te4的X射线衍射图。
图4为实施例28制得的Cu7Te5的X射线衍射图。
图5为实施例31制得的CuTe的X射线衍射图。
图6为实施例10制得的Cu13Te7的扫描电镜照片。
图7为图6中方框区域内Cu13Te7的能谱图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法作进一步说明。
以下实施例中，所述原料粉体从市场购买。在真空下进行固相反应合成采用型号为SDZK真空烧结炉，在保护气氛下进行固相反应合成采用型号为BTF-1200C气氛管式炉，石英管的管径为50mm，保护气体通入速率为200mL/min。
实施例1
本实施例制备化学式为Cu2Te的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu2Te化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入气氛管式炉的石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以5℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温4小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气，出炉得反应产物。
经X射线衍射分析，所得反应产物为Cu2Te粉末。
实施例2
本实施例制备化学式为Cu2Te的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu2Te化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以10℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气出炉得反应产物。
所得反应产物的X射线衍射图如图1所示，经X射线衍射分析，所得反应产物为Cu2Te粉末。
实施例3
本实施例制备化学式为Cu2Te的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu2Te化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入去离子水作为湿磨介质，在行星球磨机中以400转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比8:1加入，去离子水的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氦气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氦气并通过石英管的出气口排出氦气，使石英管内的氦气处于流动状态，同时以8℃/分钟的升温速率将炉温升至700℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氦气出炉得反应产物。
经X射线衍射分析，所得反应产物为Cu2Te粉末。
实施例4
本实施例制备化学式为Cu2Te的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu2Te化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在70℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉坩埚内，再将刚玉坩埚放入真空烧结炉中，关闭炉门后抽真空至炉内真空度低于5Pa，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至700℃并保温0.5小时，保温过程中保持抽真空，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析，所得反应产物为Cu2Te粉末。
实施例5
本实施例制备化学式为Cu2Te的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu2Te化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后同时关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氩气气氛，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析，所得反应产物为Cu2Te粉末。
实施例6
本实施例制备化学式为Cu2Te的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu2Te化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以400转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在80℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后同时关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氮气气氛，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至500℃并保温3小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析，所得反应产物为Cu2Te粉末。
实施例7
本实施例制备化学式为Cu2Te的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu2Te化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入去离子水作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，去离子水的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氮气并通过石英管的出气口排出氮气，使石英管内的氮气处于流动状态，同时以10℃/分钟的升温速率将炉温升至600℃并保温1小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氮气，出炉得反应产物。
经X射线衍射分析，所得反应产物为Cu2Te粉末。
实施例8
本实施例制备化学式为Cu13Te7的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu13Te7化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后同时关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氩气气氛，然后以10℃/分钟的升温速率将炉温升至600℃并保温1小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析，所得反应产物为Cu13Te7粉末。
实施例9
本实施例制备化学式为Cu13Te7的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu13Te7化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在65℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉坩埚内，再将刚玉坩埚放入真空烧结炉中，关闭炉门后抽真空至炉内真空度低于10Pa，然后以6℃/分钟的升温速率将炉温升至500℃并保温0.5小时，保温过程中保持抽真空，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析，所得反应产物为Cu13Te7粉末。
实施例10
本实施例制备化学式为Cu13Te7的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu13Te7化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比6:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以8℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气出炉得反应产物。
所得反应产物的X射线衍射图见图2，经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu13Te7粉末；扫描电镜图见图6，能谱分析结果见图7及下表，可知Cu粉和Te粉在经400℃保温2小时后已完全反应并生成金属间化合物，所得Cu13Te7粉末的成分为Cu：48.71wt.％以及Te：51.29wt.％，与配料比例相符合。
实施例11
本实施例制备化学式为Cu13Te7的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu13Te7化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入去离子水作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，去离子水的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氮气并通过石英管的出气口排出氮气，使石英管内的氮气处于流动状态，同时以10℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温0.5小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氮气出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu13Te7粉末。
实施例12
本实施例制备化学式为Cu13Te7的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu13Te7化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以400转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比8:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在75℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氦气以排除管内空气，空气排尽之后同时关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氦气气氛，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温4小时，保温结束后随炉冷却至室温，出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu13Te7粉末。
实施例13
本实施例制备化学式为Cu13Te7的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu13Te7化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以400转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉坩埚内，再将刚玉坩埚放入真空烧结炉中，关闭炉门后抽真空至炉内真空度低于5Pa，然后5℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温1小时，保温过程中保持抽真空，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu13Te7粉末。
实施例14
本实施例制备化学式为Cu13Te7的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu13Te7化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入去离子水作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，去离子水的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后同时关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氮气气氛，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温4小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu13Te7粉末。
实施例15
本实施例制备化学式为Cu7Te4的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te4化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比6:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氮气并通过石英管的出气口排出氮气，使石英管内的氮气处于流动状态，同时以8℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温4小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氮气出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te4粉末。
实施例16
本实施例制备化学式为Cu7Te4的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te4化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后同时关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氩气气氛，然后以8℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温4小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te4粉末。
实施例17
本实施例制备化学式为Cu7Te4的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te4化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉坩埚内，再将刚玉坩埚放入真空烧结炉中，关闭炉门后抽真空，直到炉内真空度低于8Pa，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至600℃并保温0.5小时，保温过程中保持抽真空，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te4粉末。
实施例18
本实施例制备化学式为Cu7Te4的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te4化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入去离子水作为湿磨介质，在行星球磨机中以400转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，去离子水的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在70℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉坩埚内，再将刚玉坩埚放入真空烧结炉中，关闭炉门后抽真空至炉内真空度低于5Pa，然后5℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温0.5小时，保温过程中保持抽真空，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te4粉末。
实施例19
本实施例制备化学式为Cu7Te4的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te4化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以400转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以5℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气出炉得反应产物。
所得反应产物的X射线衍射图见图3，经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te4粉末。
实施例20
本实施例制备化学式为Cu7Te4的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te4化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比8:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氦气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氦气并通过石英管的出气口排出氦气，使石英管内的氦气处于流动状态，同时以5℃/分钟的升温速率将炉温升至500℃并保温3小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氦气出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te4粉末。
实施例21
本实施例制备化学式为Cu2-xTe(x＝0.05)的非化学计量铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu2-xTe(x＝0.05)的化学式，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数进行配料：
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以5℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温4小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为以Cu1.95Te粉末为主的非化学计量比化合物。
实施例22
本实施例制备化学式为Cu2-xTe(x＝0.2)的非化学计量铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu2-xTe(x＝0.2)的化学式，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数进行配料：
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉坩埚内，再将刚玉坩埚放入真空烧结炉中，关闭炉门后抽真空，直到炉内真空度低于5Pa，以5℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温1小时，保温过程中保持抽真空，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为以Cu1.8Te粉末为主的非化学计量比化合物。
实施例23
本实施例制备化学式为Cu2-xTe(x＝0.35)的非化学计量铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据非化学计量化合物Cu2-xTe(x＝0.35)按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数进行配料：
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比6:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在80℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氮气气氛，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为以Cu1.65Te粉末为主的非化学计量比化合物。
实施例24
本实施例制备化学式为Cu2-xTe(x＝0.45)的非化学计量铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据非化学计量化合物Cu2-xTe(x＝0.45)按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数进行配料：
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氮气气氛，然后以10℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为以Cu1.55Te粉末为主的非化学计量比化合物。
实施例25
本实施例制备化学式为Cu7Te5的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te5化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以8℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温4小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te5粉末，其中含有少量CuTe。
实施例26
本实施例制备化学式为Cu7Te5的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te5化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在70℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以8℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温4小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te5粉末，其中含有少量CuTe。
实施例27
本实施例制备化学式为Cu7Te5的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te5化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉坩埚内，再将刚玉坩埚放入真空烧结炉中，关闭炉门后抽真空至炉内真空度低于6Pa，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至600℃并保温0.5小时，保温过程中保持抽真空，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te5粉末，其中含有少量CuTe。
实施例28
本实施例制备化学式为Cu7Te5的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te5化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以400转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以10℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气出炉得反应产物。
所得产物的X射线衍射图见图4，经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te5粉末，其中含有少量CuTe。
实施例29
本实施例制备化学式为Cu7Te5的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te5化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加去离子水作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，去离子水的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在75℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氦气以排除管内空气，空气排尽之后关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氦气气氛，然后以10℃/分钟的升温速率将炉温升至600℃并保温0.5小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te5粉末，其中含有少量CuTe。
实施例30
本实施例制备化学式为Cu7Te5的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu7Te5化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比8:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氮气气氛，然后以6℃/分钟的升温速率将炉温升至700℃并保温1小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为Cu7Te5粉末，其中含有少量CuTe。
实施例31
本实施例制备化学式为CuTe的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据CuTe化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以300转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以5℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温2时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气出炉得反应产物。
所得产物X射线衍射图见图5，经X射线衍射分析可知，所得产物为CuTe粉末，其中含有少量非化学计量数化合物粉末Cu1.36Te。
实施例32
本实施例制备化学式为CuTe的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据CuTe化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以400转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉坩埚内，再将刚玉坩埚放入真空烧结炉中，关闭炉门后抽真空至炉内真空度低于5Pa，以5℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温2小时，保温过程中保持抽真空，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得产物为CuTe粉末，其中含有少量非化学计量数化合物粉末Cu1.36Te。
实施例33
本实施例制备化学式为CuTe的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据CuTe化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入去离子水作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨0.5个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，去离子水的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在80℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氮气并通过石英管的出气口排出氮气，使石英管内的氮气处于流动状态，同时以10℃/分钟的升温速率将炉温升至500℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氮气出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得产物为CuTe粉末，其中含有少量非化学计量数化合物粉末Cu1.36Te。
实施例34
本实施例制备化学式为CuTe的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据CuTe化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨1个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比10:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氦气以排除管内空气，空气排尽之后关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氦气气氛，然后以10℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温0.5小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得产物为CuTe粉末，其中含有少量非化学计量数化合物粉末Cu1.36Te。
实施例35
本实施例制备化学式为CuTe的铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据CuTe化学式的化学计量比，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数含量计算出所需Cu粉及Te粉质量；
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氩气气氛，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温1小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得产物为CuTe粉末，其中含有少量非化学计量数化合物粉末Cu1.36Te。
实施例36
本实施例制备化学式为Cu3-xTe2(x＝0.05)的非化学计量铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu3-xTe2(x＝0.05)的化学式，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数进行配料：
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入无水乙醇作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，无水乙醇的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氩气以排除管内空气，空气排尽之后继续以恒定的通气速率持续向石英管内通入氩气并通过石英管的出气口排出氩气，使石英管内的氩气处于流动状态，同时以5℃/分钟的升温速率将炉温升至400℃并保温4小时，保温结束后随炉冷却至室温，停止通氩气出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为以Cu2.95Te2粉末为主的非化学计量比化合物。
实施例37
本实施例制备化学式为Cu3-xTe2(x＝0.35)的非化学计量铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu3-xTe2(x＝0.35)的化学式，按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数进行配料：
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入去离子水作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，去离子水的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉坩埚内，再将刚玉坩埚放入真空烧结炉中，关闭炉门后抽真空至炉内真空度低于5Pa，然后5℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温1小时，保温过程中保持抽真空，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为以Cu2.65Te2粉末为主的非化学计量比化合物。
实施例38
本实施例制备化学式为Cu3-xTe2(x＝0.85)的非化学计量铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu3-xTe2(x＝0.85)的化学式，并按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数进行配料：
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在70℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氮气气氛，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为以Cu2.15Te2粉末为主的非化学计量比化合物。
实施例39
本实施例制备化学式为Cu3-xTe2(x＝0.95)的非化学计量铜碲金属间化合物粉末，固相反应合成方法的具体工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，根据Cu3-xTe2(x＝0.95)的化学式，并按照下表中原料的组分及各组分的质量百分数进行配料：
(2)混料及干燥
将步骤(1)不同化学计量比值的原料放入行星球磨机的球磨罐中，加入硬质合金球作为研磨球体，并加入丙酮作为湿磨介质，在行星球磨机中以200转/分钟的转速进行湿磨2个小时，使原料混合均匀，所述磨球按球料质量比5:1加入，丙酮的加入量以浸没所述原料和研磨球体为限，然后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料用烘箱在60℃烘干得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)中所得混合粉料平铺于刚玉舟内，再将刚玉舟放入管式炉石英管中，向石英管内通入氮气以排除管内空气，空气排尽之后关闭进气口和出气口，即在石英管内形成氮气气氛，然后以5℃/分钟的升温速率将炉温升至300℃并保温2小时，保温结束后随炉冷却至室温出炉得反应产物。
经X射线衍射分析可知，所得反应产物为以Cu2.05Te2粉末为主的非化学计量比化合物。

Claims (10)

1.铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于工艺步骤如下：
(1)配料
原料为Cu粉和Te粉，按照铜碲金属间化合物的化学式计算出各原料的质量百分比进行配料，所述铜碲金属间化合物的化学式为CuTe、Cu2Te、Cu13Te7、Cu7Te4、Cu7Te5、Cu2-xTe或Cu3- xTe2，其中化学式为Cu2-xTe或Cu3-xTe2的铜碲金属间化合物为非化学计量化合物，Cu2-xTe中，0<x<0.5，但应排除Cu与Te的化学计量比值点x＝0.14和x＝0.25，Cu3-xTe2中，0<x<1，但应排除Cu与Te的化学计量比值点x＝0.2；
(2)混料与干燥
将步骤(1)配好的原料进行湿磨，使原料混合均匀，湿磨结束后过筛分离出研磨球体得混合浆料，将所得的混合浆料进行干燥得混合粉料；
(3)固相反应合成
将步骤(2)所得混合粉料在真空或保护气氛下升温至300～700℃保温0.5～4小时进行固相反应合成，保温结束后随炉冷却至室温出炉，得到铜碲金属间化合物粉末。
2.根据权利要求1所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于在真空下进行固相反应合成采用真空烧结炉，真空烧结炉内的真空度控制在低于10Pa。
3.根据权利要求1所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于在保护气氛下进行固相反应合成采用气氛管式炉，形成保护气氛的操作如下：
向气氛管式炉的石英管内通入保护气体以排除管内空气，当石英管内空气排尽之后同时关闭石英管的进气口和出气口，所述保护气体的通入速率应使位于石英管内的原料粉体保持原位稳定并能尽快排出空气；
或向气氛管式炉的石英管内通入保护气体以排除管内空气，当石英管内空气排尽之后继续向石英管内通入保护气体并通过石英管的出气口排出保护气体，使石英管内的保护气体处于流动状态，在排除管内空气阶段，所述保护气体的通入速率应使位于石英管内的原料粉体保持原位稳定并能尽快排出空气，在维持管内保护气体处于流动状态阶段，所述保护气体的通入速率应使位于石英管内的粉体保持原位稳定并避免空气通过石英管的出气口进入石英管。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于步骤(3)中升温速率为5～10℃/分钟。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于所述保护气体为氩气、氦气、氮气中的一种。
6.根据权利要求4所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于所述保护气体为氩气、氦气、氮气中的一种。
7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于步骤(2)所述湿磨的操作为：将配好的原料装入球磨机中，加入磨球和湿磨介质，然后进行球磨，所述磨球按球料质量比(5～10):1加入，所述湿磨介质为无水乙醇、丙酮、去离子水中的一种，湿磨介质的加入量以浸没所述原料和磨球为限。
8.根据权利要求4所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于步骤(2)所述湿磨的操作为：将配好的原料装入球磨机中，加入磨球和湿磨介质，然后进行球磨，所述磨球按球料质量比(5～10):1加入，所述湿磨介质为无水乙醇、丙酮、去离子水中的一种，湿磨介质的加入量以浸没所述原料和磨球为限。
9.根据权利要求5所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于步骤(2)所述湿磨的操作为：将配好的原料装入球磨机中，加入磨球和湿磨介质，然后进行球磨，所述磨球按球料质量比(5～10):1加入，所述湿磨介质为无水乙醇、丙酮、去离子水中的一种，湿磨介质的加入量以浸没所述原料和磨球为限。
10.根据权利要求6所述铜碲金属间化合物粉末的固相反应合成方法，其特征在于步骤(2)所述湿磨的操作为：将配好的原料装入球磨机中，加入磨球和湿磨介质，然后进行球磨，所述磨球按球料质量比(5～10):1加入，所述湿磨介质为无水乙醇、丙酮、去离子水中的一种，湿磨介质的加入量以浸没所述原料和磨球为限。
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