CN107507909A - 一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法 - Google Patents

一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。其技术方案是：先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2‑x)︰3配料，0.30≤x≤0.60，即得配料A；再称取配料A的0.01～4.00wt％的Te，即得配料B；将配料A和配料B混合，装入石英玻璃管或高硼硅玻璃管内，真空封装，置于加热炉于600～800℃熔炼，粉碎，筛分，得到P型Bi2Te3基粉末。称取质量为m的P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中，置于等离子体活化烧结炉内同时等速升温至390～510℃和加压至20～100MPa，保温保压3～20min，随炉冷却，取出模具，脱模，即得多孔的P型Bi2Te3基热电材料。本发明工艺简单、成本低和效率高，制得多孔的P型Bi2Te3基热电材料致密度低、ZT值高和服役时间长。

Description

一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法
技术领域
本发明属于P型Bi2Te3基热电材料技术领域。具体涉及一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。
背景技术
随着化石能源的使用带来的环境恶化问题的凸显，以及人们节能环保意识的增强，越来越多的新能源技术被开发出来。温差发电技术就是一种可以直接将热能转换为电能的环境友好的绿色固态发电技术，在利用汽车尾气、工厂废热、太阳能、地热能等进行温差发电方面具有广阔的应用前景。决定材料热电转换效率的无量纲热电优值可以用ZT值表示：ZT＝(S2σ/κ)T，式中ZT为无量纲热电优值系数、S为塞贝克系数、σ为电导率、κ为热导率、T为绝对温度。一种性能优良的热电材料应该满足高电动势、高电导率和低热导率的要求。
目前，Bi2Te3基热电材料已被广泛应用于半导体致冷与温差发电领域，其批量生产方法大多采用区域熔炼法，获得的材料的取向度高且电性能优越，但机械性能较差，材料利用率不足50％。在最近的研究和生产中，为了克服区域熔炼产品强度低的缺陷，很多科研单位和企业正试图使用粉末冶金方法制备Bi2Te3基热电材料，在提高其机械性能的同时，通过细化晶粒，降低其热导率，从而提高ZT值。在现有的研究和生产中，研究者或者生产单位一般会制取高致密或全致密的产品，其目的是为了保证好的电输运性能，但高致密度产品会存在如下缺陷：一、虽然高致密度材料会提高电导率，但热导率也会相应增加，导致电导率与热导率的比值偏低，从而削弱了材料的ZT值，降低了材料的热电转换效率；二、高致密度材料内热应力较大，在中低温服役过程中材料的热膨胀性较大，热稳定性较差，导致材料服役寿命较短；三、高致密度材料意味着相同体积的材料所需原料更多，增加了材料成本，降低了企业的经济效益。
发明目的
本发明旨在克服上述技术缺陷，目的在于提供一种工艺简单、生产周期短、生产效率高和生产成本低的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的制备方法，用该方法制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料致密度低、热电转换效率高、热应力小和服役时间长。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.30≤x≤0.60，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的0.01～4.00wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入石英玻璃管或高硼硅玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的石英玻璃管或高硼硅玻璃管置于加热炉内，在600～800℃条件下熔炼5～120min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为10～150μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(83～95％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以20～100℃/min的速率升温至390～510℃，保温3～20min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至20～100MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点：
1)本发明采用人为降低材料的致密度，在保证材料的塞贝克系数不变的情况下，增加电导率与热导率的比值，提高了材料的ZT值，ZT值为0.95～1.16，从而提高了多孔的P型Bi2Te3基热电材料的热电转换效率。
2)本发明采用低于理论密度值的技术方案，降低多孔的P型Bi2Te3基热电材料的致密度，在该材料内人为形成一些孔隙，为内应力的释放提供了条件，同时可以增加裂纹扩展的阻力，降低热膨胀系数，有效延长了多孔的P型Bi2Te3基热电材料的服役寿命。
3)由于本发明所制制品致密度的降低，在保证同样体积材料的同时有效降低了材料的使用量，降低了原料成本，提高了企业的经济效益。
4)由于本发明按照预先设计的密度减少石墨模具内P型Bi2Te3基粉末的添加量，通过石墨模具控制P型Bi2Te3基热电材料的致密度，所以获得多孔的P型Bi2Te3基热电材料的工艺简单，容易操作。同时等离子体活化烧结时间也只有3～20min，可在较短时间内快速成形获得多孔的P型Bi2Te3基热电材料，生产效率高。
因此，本发明具有工艺简单、生产周期短、效率高和成本低的特点，获得的多孔的P型Bi2Te3基热电材料致密度低、ZT值高和服役时间长。
附图说明
图1是本发明制备的一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料的XRD图谱；
图2是图1所示多孔的P型Bi2Te3基热电材料断口的SEM图；
图3是图1所示多孔的P型Bi2Te3基热电材料的电阻率随温度变化的曲线图；
图4是图1所示多孔的P型Bi2Te3基热电材料的塞贝克系数随温度变化的曲线图；
图5是图1所示多孔的P型Bi2Te3基热电材料的热导率随温度变化的曲线图；
图6是图1所示多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值随温度变化的曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.30≤x≤0.40，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的0.01～2.00wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入石英玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的石英玻璃管置于加热炉内，在600～700℃条件下熔炼5～60min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为10～75μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(83～86.5％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于内，以20～60℃/min的速率升温至390～450℃，保温3～12min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至20～60MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
本实施例制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值为1.07～1.10。
实施例2
一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.30≤x≤0.40，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的0.01～2.00wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入高硼硅玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的高硼硅玻璃管置于加热炉内，在600～700℃条件下熔炼5～60min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为10～75μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(86.5～90％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以20～60℃/min的速率升温至390～450℃，保温3～12min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至20～60MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
本实施例制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值为1.10～1.16。
实施例3
一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.30≤x≤0.40，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的0.01～2.00wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入石英玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的石英玻璃管置于加热炉内，在600～700℃条件下熔炼5～60min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为10～75μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(90～95％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以20～60℃/min的速率升温至390～450℃，保温3～12min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至20～60MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
本实施例制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值为0.95～1.16。
实施例4
一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.40≤x≤0.50，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的2.00～3.00wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入高硼硅玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的高硼硅玻璃管置于加热炉内，在700～750℃条件下熔炼60～90min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为75～100μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(83～86.5％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以40～80℃/min的速率升温至420～480℃，保温6～15min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至40～80MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
本实施例制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值为0.96～1.0。
实施例5
一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.40≤x≤0.50，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的2～3wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入石英玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的石英玻璃管置于加热炉内，在700～750℃条件下熔炼60～90min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为75～100μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(86.5～90％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以40～80℃/min的速率升温至420～480℃，保温6～15min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至40～80MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
本实施例制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值为1.0～1.12。
实施例6
一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.40≤x≤0.50，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的2～3wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入高硼硅玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的高硼硅玻璃管置于加热炉内，在700～750℃条件下熔炼60～90min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为75～100μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(90～95％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以40～80℃/min的速率升温至420～480℃，保温6～15min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至40～80MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
本实施例制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值为0.99～1.12。
实施例7
一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.50≤x≤0.60，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的3.00～4.00wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入石英玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的石英玻璃管置于加热炉内，在750～800℃条件下熔炼90～120min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为100～150μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(83～86.5％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以80～100℃/min的速率升温至450～510℃，保温10～20min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至80～100MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
本实施例制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值为0.98～1.06。
实施例8
一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.50≤x≤0.60，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的3.00～4.00wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入高硼硅玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的高硼硅玻璃管置于加热炉内，在750～800℃条件下熔炼90～120min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为10～150μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(86.5～90％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以80～100℃/min的速率升温至450～510℃，保温10～20min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至80～100MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
本实施例制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值为1.06～1.10。
实施例9
一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.50≤x≤0.60，得到BixSb2-xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的3.00～4.00wt％的Te，即得配料B。然后将所述配料A和配料B混合，装入石英玻璃管内，真空封装。
第二步、将真空封装后的石英玻璃管置于加热炉内，在750～800℃条件下熔炼90～120min,制得P型Bi2Te3基合金锭。
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为100～150μm的P型Bi2Te3基粉末。
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(90～95％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg；
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3；
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3。
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以80～100℃/min的速率升温至450～510℃，保温10～20min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至80～100MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力。
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
本实施例制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料的ZT值为0.96～1.10。
本具体实施方式与现有技术相比具有以下积极效果：
1)本具体实施方式采用人为降低材料的致密度，在保证材料的塞贝克系数不变的情况下，增加电导率与热导率的比值，提高了材料的ZT值，ZT值为0.95～1.16，从而提高了多孔的P型Bi2Te3基热电材料的热电转换效率。
2)本具体实施方式采用低于理论密度值的技术方案，降低多孔的P型Bi2Te3基热电材料的致密度，在该材料内人为形成一些孔隙，为内应力的释放提供了条件，同时可以增加裂纹扩展的阻力，降低热膨胀系数，有效延长了多孔的P型Bi2Te3基热电材料的服役寿命。
3)由于具体实施方式所制制品致密度的降低，在保证同样体积材料的同时有效降低了材料的使用量，降低了生产成本，提高了企业的经济效益
4)由于本具体实施方式按照预先设计的密度减少石墨模具内P型Bi2Te3基粉末的添加量，通过石墨模具控制P型Bi2Te3基热电材料的致密度，所以获得多孔的P型Bi2Te3基热电材料的工艺简单，容易操作。同时等离子体活化烧结时间也只有3～20min，可在较短时间内快速成形获得多孔的P型Bi2Te3基热电材料，生产效率高。
图1～图6依次为实施例1制备的一种多孔P型Bi2Te3基热电材料的XRD图谱、断口的SEM图、电阻率随温度变化的曲线图、塞贝克系数随温度变化的曲线图、热导率随温度变化的曲线图和ZT值随温度变化的曲线图，从图1～图6可依次看出：孔的引入对材料的结构没有影响；微观结构中存在着许多分布不均匀的孔；在整个温度区间内，随着相对密度减小，电阻率增加；随着相对密度变化，塞贝克系数基本不变；随着相对密度减小，热导率降低；相对密度为90％的材料ZT值在363K取得最大值1.16。
因此，本具体实施方式具有工艺简单、生产周期短、效率高和成本低的特点，获得的多孔的P型Bi2Te3基热电材料致密度低、ZT值高和服役时间长。

Claims (2)

1.一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤是：
第一步、先按Bi︰Sb︰Te的物质的量之比为x︰(2-x)︰3配料，0.30≤x≤0.60，得到BixSb2- xTe3的原料，即得配料A；再称取所述配料A的0.01～4.00wt％的Te，即得配料B；然后将所述配料A和配料B混合，装入石英玻璃管或高硼硅玻璃管内，真空封装；
第二步、将真空封装后的石英玻璃管或高硼硅玻璃管置于加热炉内，在600～800℃条件下熔炼5～120min,制得P型Bi2Te3基合金锭；
第三步、将所述P型Bi2Te3基合金锭粉碎，筛分，得到平均粒径为10～150μm的P型Bi2Te3基粉末；
第四步、称取质量为m的所述P型Bi2Te3基粉末装入石墨模具中；
m＝(83～95％)·ρ理论·V有效 (1)
式(1)中：m表示装入石墨模具中所述P型Bi2Te3基粉末，kg，
ρ理论表示理论密度，ρ理论＝6.79kg/m3，
V有效表示所述石墨模具的有效容积，m3；
再将装有P型Bi2Te3基粉末的石墨模具置于等离子体活化烧结炉内，以20～100℃/min的速率升温至390～510℃，保温3～20min，随炉冷却；在升温的同时开始加压，加压是以相同的加压速率加压至20～100MPa，升温时间和加压时间相同，保温时间和保压时间相同，保温结束时撤去压力；
第五步、将烧结完成的模具取出，脱模，即得到多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
2.一种多孔的P型Bi2Te3基热电材料，其特征在于所述多孔的P型Bi2Te3基热电材料是根据权利要求1所述的多孔的P型Bi2Te3基热电材料制备方法所制备的多孔的P型Bi2Te3基热电材料。
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