CN111234688B - 热电材料浆料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了热电材料浆料及制备方法。所述热电材料浆料包括:40‑70wt%的无机热电材料微纳米颗粒,10‑30wt%的溶剂,5‑30wt%的树脂,0.1‑5wt%的分散剂,0.1‑5wt%的消泡剂,0.1‑5wt%的流平剂,和1‑10wt%的光固化剂。由此,该热电材料浆料具有以下优点的至少之一:该热电材料浆料为液态柔性材料,易于加工制作微型器件;该热电材料浆料的制备工艺简单、制备周期较短;该热电材料浆料可采用光固化技术进行固化,缩短了固化时间,减少了固化能源消耗;该热电材料浆料具有良好的成膜性能;该热电材料浆料的原料丰富,成本较低;利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能。
Description
技术领域
本发明涉及功能材料技术领域,具体地,涉及热电材料浆料及制备方法。
背景技术
热电材料是一种可以将热能与电能直接相互转化的功能材料。在热电材料两端存在温差时,其会产生电势差。在热电材料两端施加电压时,热电材料会一端加热一端制冷。热电材料广泛应用于温差发电以及半导体制冷/加热领域。
然而,目前的热电材料及制备方法仍有待改进。
发明内容
本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的:
发明人发现,目前的热电材料存在制备工艺复杂、制备周期较长,且不适于制作微型器件等问题。
本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种热电材料浆料。根据本发明的实施例,所述热电材料浆料包括:40-70wt%的无机热电材料微纳米颗粒,10-30wt%的溶剂,5-30wt%的树脂,0.1-5wt%的分散剂,0.1-5wt%的消泡剂,0.1-5wt%的流平剂,和1-10wt%的光固化剂。由此,该热电材料浆料具有以下优点的至少之一:该热电材料浆料为液态柔性材料,易于加工制作微型器件;该热电材料浆料的制备工艺简单、制备周期较短;该热电材料浆料可采用光固化技术进行固化,缩短了固化时间,减少了固化能源消耗;该热电材料浆料具有良好的成膜性能;该热电材料浆料的原料丰富,成本较低;利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能。
根据本发明的实施例,所述无机热电材料微纳米颗粒包括n型Bi2Te3固溶体合金颗粒或者p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒。由此,上述无机热电材料微纳米颗粒可以使利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有良好的热电性能。
根据本发明的实施例,所述溶剂包括水性溶剂,所述分散剂包括水性分散剂。由此,该热电材料浆料具有环保、使用安全性更高等优点。
根据本发明的实施例,所述树脂包括聚氨酯丙烯酸酯预聚物。由此,上述树脂可作为热电材料浆料的柔性基体,有利于提高热电材料浆料的柔性。
根据本发明的实施例,所述光固化剂包括紫外光固化剂。由此,该热电材料浆料的固化速度较快,可缩短固化时间,减少固化能源消耗。
根据本发明的实施例,所述热电材料浆料包括:50-65wt%的无机热电材料微纳米颗粒,10-20wt%的溶剂,15-30wt%的树脂,1-2wt%的分散剂,0.5-2wt%的消泡剂,0.5-2wt%的流平剂,和1-3wt%的光固化剂。由此,上述各组分可以更好的配合,使得热电材料浆料具有良好的成膜性能,以及使得利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有良好的热电性能,且在保证热电材料浆料具有良好性能的情况下,可以进一步降低成本。
在本发明的另一方面,本发明提出了一种制备热电材料浆料的方法。根据本发明的实施例,所述方法包括:将40-70wt%的无机热电材料微纳米颗粒、10-30wt%的溶剂和0.1-5wt%的分散剂进行混合,获得分散液;将5-30wt%的树脂、0.1-5wt%的消泡剂、0.1-5wt%的流平剂、1-10wt%的光固化剂,与所述分散液进行混合,以获得所述热电材料浆料。由此,该方法具有制备工艺简单、制备周期较短的优点,且由该方法获得的热电材料浆料为液态柔性材料,易于加工制作微型器件,且获得的热电材料浆料可采用光固化技术进行固化,缩短了固化时间,减少了固化能源消耗,且获得的热电材料浆料具有良好的成膜性能,利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能,且用于形成热电材料浆料的原料丰富,使得热电材料浆料具有较低的成本。
根据本发明的实施例,所述混合包括搅拌混合或者超声波分散混合。由此,通过简单的工艺即可获得热电材料浆料。
根据本发明的实施例,所述光固化剂包括紫外光固化剂。由此,获得的热电材料浆料的固化速度较快,可缩短固化时间,减少固化能源消耗。
根据本发明的实施例,所述溶剂包括水性溶剂,所述分散剂包括水性分散剂。由此,获得的热电材料浆料具有环保、使用安全性更高等优点。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种热电材料浆料。根据本发明的实施例,该热电材料浆料包括:无机热电材料微纳米颗粒、溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、流平剂和光固化剂,基于热电材料浆料的总质量,无机热电材料微纳米颗粒的含量为40-70%,如40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%,溶剂的含量为10-30%,如10%、15%、20%、25%、30%,树脂的含量为5-30%,如5%、10%、15%、20%、25%、30%,分散剂的含量为0.1-5%,如0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%,消泡剂的含量为0.1-5%,如0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%,流平剂的含量为0.1-5%,如0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%,光固化剂的含量为1-10%,如1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%。由此,该热电材料浆料具有以下优点的至少之一:该热电材料浆料为液态柔性材料,易于加工制作微型器件;该热电材料浆料的制备工艺简单、制备周期较短;该热电材料浆料可采用光固化技术进行固化,缩短了固化时间,减少了固化能源消耗;该热电材料浆料具有良好的成膜性能;该热电材料浆料的原料丰富,成本较低;利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能。
为了便于理解,下面首先对根据本发明实施例的热电材料浆料进行简单说明:
发明人发现,目前的热电材料通常为固态材料,其制备工艺较为复杂,且制备周期较长,并且在利用固态热电材料制作微型器件时,由于固态热电材料脆性较大,制作过程中易发生破碎,增加了制作难度,并且影响最终器件的性能。
根据本发明的实施例,本发明通过对热电材料的组成成分以及含量进行改进,获得了液态且具有一定柔性的热电材料浆料,利用该热电材料浆料制作微型器件,可显著降低制作难度,易于微型器件的加工,利于丝网印刷、3D打印等增材制造技术制作热电微型器件,且可以使热电微型器件获得良好的使用性能。并且,在制备该热电材料浆料时,将各组分材料进行混合即可获得该热电材料浆料,由此,制备工艺简单,且制备周期较短。并且,该热电材料浆料中的助剂,如分散剂、消泡剂、流平剂和光固化剂,与无机热电材料微纳米颗粒、树脂和溶剂相互配合,共同作用,使得热电材料浆料具有良好的成膜性能以及使得利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能。并且,该热电材料浆料中具有光固化剂,使得该热电材料浆料可采用光固化技术进行固化,加快了固化速度,缩短了固化时间,减少了固化能源消耗。并且,构成该热电材料浆料的原料丰富,使得该热电材料浆料具有较低的成本。
下面根据本发明的具体实施例,对该热电材料浆料的各个组分进行详细说明:
根据本发明的实施例,无机热电材料微纳米颗粒可以包括n型Bi2Te3固溶体合金颗粒或者p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒。由此,上述无机热电材料微纳米颗粒可以使利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有良好的热电性能,且可用于制作n型热电器件或者p型热电器件。
根据本发明的实施例,溶剂可以包括水性溶剂,分散剂可以包括水性分散剂。由此,该热电材料浆料具有环保、使用安全性更高等优点。关于水性溶剂和水性分散剂的具体成分不受特别限制,只要可以与无机热电材料微纳米颗粒形成分散效果良好的水性分散液即可。例如,根据本发明的具体实施例,水性溶剂可以为纤维素醚的水溶液,水性分散剂可以为十二烷基苯磺酸钠。
根据本发明的实施例,树脂可以包括聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚物。由此,上述树脂可作为热电材料浆料的柔性基体,有利于提高热电材料浆料的柔性。
根据本发明的实施例,光固化剂可以包括紫外光固化剂。由此,该热电材料浆料的固化速度较快,可缩短固化时间,减少固化能源消耗。关于光固化剂的具体成分不受特别限制,只要可以使聚氨酯丙烯酸酯预聚物发生聚合反应,使得热电材料浆料可以很好的固化成膜即可。例如,根据本发明的具体实施例,光固化剂可以为以2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(即光引发剂907)为主体的光固化剂。
关于消泡剂和流平剂的具体成分不受特别限制,本领域技术人员可以根据常用的消泡剂和流平剂进行选择。例如,根据本发明的具体实施例,消泡剂可以为有机硅类的水性消泡剂,流平剂可以为以丙烯酸树脂为主体的流平剂。
根据本发明的实施例,无机热电材料微纳米颗粒的质量含量为40-70%,溶剂的质量含量为10-30%,树脂的质量含量为5-30%,分散剂的质量含量为0.1-5%,消泡剂的质量含量为0.1-5%,流平剂的质量含量为0.1-5%,光固化剂的质量含量为1-10%。本发明通过利用上述组分构成热电材料浆料,并令各组分分别满足上述范围,可获得成膜性能较好的热电材料浆料,且利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有良好的热电性能。
发明人发现,若无机热电微纳米颗粒的含量过高(如高于70%),则不利于热电材料浆料成膜,若无机热电微纳米颗粒的含量过低(如低于40%),则会影响热电材料浆料形成的膜或器件的热电性能。若溶剂的含量过高(高于30%),则会影响热电材料浆料形成的膜或器件的热电性能,并且在热电材料浆料成膜后,会影响膜层与基材之间的附着力,若溶剂的含量过低(如低于10%),则不利于热电材料浆料成膜。若分散剂的含量过低(如低于0.1%),则无机热电材料微纳米颗粒的分散性较差,不利于热电材料浆料成膜的均匀性,若分散剂的含量过高(如高于5%),随着分散剂含量的增加,无机热电材料微纳米颗粒的分散效果提升较为有限,且会增加热电材料浆料的成本。若消泡剂的含量过低(如低于0.1%),则热电材料浆料成膜后,膜中会存在较多孔洞,影响膜的质量,若消泡剂的含量过高(如高于5%),随着消泡剂含量的增加,去除气泡的效果提升较为有限,且会增加热电材料浆料的成本。若流平剂的含量过低(如低于0.1%),则热电材料浆料成膜后,膜表面凹凸不平,粗糙度较大,影响膜的质量,若流平剂的含量过高(如高于5%),随着流平剂含量的增加,热电材料浆料成膜后,膜的平整度提升较为有限,且会增加热电材料浆料的成本。若光固化剂的含量过低(如低于0.1%),则无法实现固化,无法成膜,若光固化剂的含量过高(如高于10%),会增加热电材料浆料的成本。
根据本发明的优选实施例,该热电材料浆料可以包括:50-65wt%的无机热电材料微纳米颗粒,10-20wt%的溶剂,15-30wt%的树脂,1-2wt%的分散剂,0.5-2wt%的消泡剂,0.5-2wt%的流平剂,和1-3wt%的光固化剂。由此,上述各组分可以更好的配合,使得热电材料浆料具有良好的成膜性能,使得利用热电材料浆料形成的膜或器件具有良好的热电性能,且在保证热电材料浆料具有良好性能的情况下,可以进一步降低成本。
在本发明的另一方面,本发明提出了一种制备热电材料浆料的方法。根据本发明的实施例,由该方法制备的热电材料浆料可以为前面所描述的热电材料浆料,由此,由该方法制备的热电材料浆料具有与前面所描述的热电材料浆料相同的特征以及优点,在此不再赘述。
根据本发明的实施例,该方法包括:首先,按质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、溶剂和分散剂,并将40-70wt%的无机热电材料微纳米颗粒、10-30wt%的溶剂和0.1-5wt%的分散剂进行混合,获得分散液。随后,按质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并将5-30wt%的树脂、0.1-5wt%的消泡剂、0.1-5wt%的流平剂和1-10wt%的光固化剂,与前面得到的分散液进行混合,以获得热电材料浆料。由此,该方法具有制备工艺简单、制备周期较短的优点,且由该方法获得的热电材料浆料为液态柔性材料,易于加工制作微型器件,且获得的热电材料浆料可采用光固化技术进行固化,缩短了固化时间,减少了固化能源消耗,且获得的热电材料浆料具有良好的成膜性能,利用该热电材料浆料形成的膜或器件具有优异的热电性能,且用于形成热电材料浆料的原料丰富,使得热电材料浆料具有较低的成本。
根据本发明的实施例,将无机热电材料微纳米颗粒、溶剂和分散剂进行混合可以包括搅拌混合或者超声波分散混合,将树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,与分散液进行混合可以包括搅拌混合或者超声波分散混合。由此,通过简单的工艺即可获得热电材料浆料。
关于混合的时间不受特别限制,只要可以将各组分混合均匀即可,本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。
根据本发明的实施例,光固化剂可以包括紫外光固化剂。由此,获得的热电材料浆料的固化速度较快,可缩短固化时间,减少固化能源消耗。关于光固化剂的具体成分,前面已经进行了详细描述,在此不再赘述。
根据本发明的实施例,溶剂可以包括水性溶剂,分散剂可以包括水性分散剂。由此,获得的热电材料浆料具有环保、使用安全性更高等优点。关于水性溶剂和水性分散剂的具体成分前面已经进行了详细描述,在此不再赘述。
关于无机热电材料微纳米颗粒、树脂、消泡剂和流平剂的具体成分,前面已经进行了详细描述,在此不再赘述。
下面结合本发明的具体实施例进行说明。
实施例1
该热电材料浆料包括:60wt%的无机热电材料微纳米颗粒,20wt%的水溶剂、15wt%的树脂、2wt%的水性分散剂、0.5wt%的消泡剂、1wt%的流平剂、1.5wt%的光固化剂。其中,无机热电材料微纳米颗粒为n型Bi2Te3固溶体合金颗粒,水溶剂为纤维素醚的水溶液,树脂为PUA预聚物,水性分散剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为有机硅类的水性消泡剂,流平剂为以丙烯酸树酯为主体的流平剂,光固化剂为以光引发剂907为主体的光固化剂。
该热电材料浆料的制备过程如下:
(1)按上述质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、水溶剂和水性分散剂,并进行超声波分散20min制成水性分散液。
(2)按上述质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并与水性分散液进行超声波分散20min,分散均匀,获得热电材料浆料。
将该热电材料浆料涂布在基材上,并进行光固化,制得的膜表面平整、无明显气孔,成膜质量良好。
对膜的电导率和功率因子进行检测,电导率为200Scm-1,功率因子为20μWm-1K-2。
实施例2
该热电材料浆料包括:55wt%的无机热电材料微纳米颗粒,15wt%的水溶剂、25wt%的树脂、1.5wt%的水性分散剂、1wt%的消泡剂、0.5wt%的流平剂、2wt%的光固化剂。其中,无机热电材料微纳米颗粒为n型Bi2Te3固溶体合金颗粒,水溶剂为纤维素醚的水溶液,树脂为PUA预聚物,水性分散剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为有机硅类的水性消泡剂,流平剂为以丙烯酸树酯为主体的流平剂,光固化剂为以光引发剂907为主体的光固化剂。
该热电材料浆料的制备过程如下:
(1)按上述质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、水溶剂和水性分散剂,并进行高速搅拌25min制成水性分散液。
(2)按上述质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并与水性分散液进行高速搅拌15min,分散均匀,获得热电材料浆料。
将该热电材料浆料涂布在基材上,并进行光固化,制得的膜表面平整、无明显气孔,成膜质量良好。
对膜的电导率和功率因子进行检测,电导率为150Scm-1,功率因子为16μWm-1K-2。
实施例3
该热电材料浆料包括:65wt%的无机热电材料微纳米颗粒,15wt%的水溶剂、15wt%的树脂、2wt%的水性分散剂、0.5wt%的消泡剂、1wt%的流平剂、1.5wt%的光固化剂。其中,无机热电材料微纳米颗粒为p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒,水溶剂为纤维素醚的水溶液,树脂为PUA预聚物,水性分散剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为有机硅类的水性消泡剂,流平剂为以丙烯酸树酯为主体的流平剂,光固化剂为以光引发剂907为主体的光固化剂。
该热电材料浆料的制备过程如下:
(1)按上述质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、水溶剂和水性分散剂,并进行超声波分散20min制成水性分散液。
(2)按上述质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并与水性分散液进行高速搅拌30min,分散均匀,获得热电材料浆料。
将该热电材料浆料涂布在基材上,并进行光固化,制得的膜表面平整、无明显气孔,成膜质量良好。
对膜的电导率和功率因子进行检测,电导率为220Scm-1,功率因子为22μWm-1K-2。
实施例4
该热电材料浆料包括:50wt%的无机热电材料微纳米颗粒,12wt%的水溶剂、30wt%的树脂、2wt%的水性分散剂、2wt%的消泡剂、1wt%的流平剂、3wt%的光固化剂。其中,无机热电材料微纳米颗粒为p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒,水溶剂为纤维素醚的水溶液,树脂为PUA预聚物,水性分散剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为有机硅类的水性消泡剂,流平剂为以丙烯酸树酯为主体的流平剂,光固化剂为以光引发剂907为主体的光固化剂。
该热电材料浆料的制备过程如下:
(1)按上述质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、水溶剂和水性分散剂,并进行高速搅拌15min制成水性分散液。
(2)按上述质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并与水性分散液进行超声波分散10min,分散均匀,获得热电材料浆料。
将该热电材料浆料涂布在基材上,并进行光固化,制得的膜表面平整、无明显气孔,成膜质量良好。
对膜的电导率和功率因子进行检测,电导率为130Scm-1,功率因子为10μWm-1K-2。
对比例1
该热电材料浆料包括:75wt%的无机热电材料微纳米颗粒,10wt%的水溶剂、10wt%的树脂、2wt%的水性分散剂、1wt%的消泡剂、1wt%的流平剂、1wt%的光固化剂。其中,无机热电材料微纳米颗粒为p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒,水溶剂为纤维素醚的水溶液,树脂为PUA预聚物,水性分散剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为有机硅类的水性消泡剂,流平剂为以丙烯酸树酯为主体的流平剂,光固化剂为以光引发剂907为主体的光固化剂。
该热电材料浆料的制备过程如下:
(1)按上述质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、水溶剂和水性分散剂,并进行高速搅拌30min制成水性分散液。
(2)按上述质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并与水性分散液进行超声波分散20min,分散均匀,获得热电材料浆料。
将该热电材料浆料涂布在基材上,并进行光固化,无法得到完整、均匀的膜。
对比例2
该热电材料浆料包括:60wt%的无机热电材料微纳米颗粒,20wt%的水溶剂、15wt%的树脂、2wt%的水性分散剂、0.05wt%的消泡剂、1.45wt%的流平剂、1.5wt%的光固化剂。其中,无机热电材料微纳米颗粒为n型Bi2Te3固溶体合金颗粒,水溶剂为纤维素醚的水溶液,树脂为PUA预聚物,水性分散剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为有机硅类的水性消泡剂,流平剂为以丙烯酸树酯为主体的流平剂,光固化剂为以光引发剂907为主体的光固化剂。
该热电材料浆料的制备过程如下:
(1)按上述质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、水溶剂和水性分散剂,并进行超声波分散20min制成水性分散液。
(2)按上述质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并与水性分散液进行超声波分散20min,分散均匀,获得热电材料浆料。
将该热电材料浆料涂布在基材上,并进行光固化,制得的膜存在较多气泡,干燥之后留下较多孔洞,膜质量较差。
对膜的电导率和功率因子进行检测,本对比例膜的电导率和功率因子,相较于实施例1均显著降低。
对比例3
该热电材料浆料包括:55wt%的无机热电材料微纳米颗粒,15wt%的水溶剂、25wt%的树脂、1.5wt%的水性分散剂、1.5wt%的消泡剂、0.05wt%的流平剂、1.95wt%的光固化剂。其中,无机热电材料微纳米颗粒为n型Bi2Te3固溶体合金颗粒,水溶剂为纤维素醚的水溶液,树脂为PUA预聚物,水性分散剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为有机硅类的水性消泡剂,流平剂为以丙烯酸树酯为主体的流平剂,光固化剂为以光引发剂907为主体的光固化剂。
该热电材料浆料的制备过程如下:
(1)按上述质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、水溶剂和水性分散剂,并进行高速搅拌25min制成水性分散液。
(2)按上述质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并与水性分散液进行高速搅拌15min,分散均匀,获得热电材料浆料。
将该热电材料浆料涂布在基材上,并进行光固化,制得的膜表面较粗糙,膜质量较差。
对膜的电导率和功率因子进行检测,本对比例膜的电导率和功率因子,相较于实施例2均显著降低。
对比例4
该热电材料浆料包括:65wt%的无机热电材料微纳米颗粒,15wt%的水溶剂、15wt%的树脂、2.5wt%的水性分散剂、1wt%的消泡剂、1.45wt%的流平剂、0.05wt%的光固化剂。其中,无机热电材料微纳米颗粒为p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒,水溶剂为纤维素醚的水溶液,树脂为PUA预聚物,水性分散剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为有机硅类的水性消泡剂,流平剂为以丙烯酸树酯为主体的流平剂,光固化剂为以光引发剂907为主体的光固化剂。
该热电材料浆料的制备过程如下:
(1)按上述质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、水溶剂和水性分散剂,并进行超声波分散20min制成水性分散液。
(2)按上述质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并与水性分散液进行高速搅拌30min,分散均匀,获得热电材料浆料。
将该热电材料浆料涂布在基材上,并进行光固化,无法固化成膜。
对比例5
该热电材料浆料包括:50wt%的无机热电材料微纳米颗粒,12wt%的水溶剂、30wt%的树脂、0.05wt%的水性分散剂、2.5wt%的消泡剂、1.95wt%的流平剂、3.5wt%的光固化剂。其中,无机热电材料微纳米颗粒为p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒,水溶剂为纤维素醚的水溶液,树脂为PUA预聚物,水性分散剂为十二烷基苯磺酸钠,消泡剂为有机硅类的水性消泡剂,流平剂为以丙烯酸树酯为主体的流平剂,光固化剂为以光引发剂907为主体的光固化剂。
该热电材料浆料的制备过程如下:
(1)按上述质量百分含量分别称取无机热电材料微纳米颗粒、水溶剂和水性分散剂,并进行高速搅拌15min制成水性分散液。
(2)按上述质量百分含量分别称取树脂、消泡剂、流平剂和光固化剂,并与水性分散液进行超声波分散10min,分散均匀,获得热电材料浆料。
将该热电材料浆料涂布在基材上,并进行光固化,制得的膜的颜色不均匀,存在斑点,膜质量较差。
对膜的电导率和功率因子进行检测,本对比例膜的电导率和功率因子,相较于实施例4均显著降低。
综上,由本发明的热电材料浆料制得的膜具有良好的成膜性以及良好的热电性能。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外,需要说明的是,本说明书中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.一种热电材料浆料,其特征在于,包括:
40-70wt%的无机热电材料微纳米颗粒,10-30wt%的溶剂,5-30wt%的树脂,0.1-5wt%的分散剂,0.1-5wt%的消泡剂,0.1-5wt%的流平剂,和1-10wt%的光固化剂;
所述无机热电材料微纳米颗粒包括n型Bi2Te3固溶体合金颗粒或者p型(BiSb)2Te3固溶体合金颗粒;
所述树脂包括聚氨酯丙烯酸酯预聚物;
所述光固化剂包括紫外光固化剂。
2.根据权利要求1所述的热电材料浆料,其特征在于,所述溶剂包括水性溶剂,所述分散剂包括水性分散剂。
3.根据权利要求1所述的热电材料浆料,其特征在于,包括:
50-65wt%的无机热电材料微纳米颗粒,10-20wt%的溶剂,15-30wt%的树脂,1-2wt%的分散剂,0.5-2wt%的消泡剂,0.5-2wt%的流平剂,和1-3wt%的光固化剂。
4.一种制备权利要求1-3任一项所述的热电材料浆料的方法,其特征在于,包括:
将40-70wt%的无机热电材料微纳米颗粒、10-30wt%的溶剂和0.1-5wt%的分散剂进行混合,获得分散液;
将5-30wt%的树脂、0.1-5wt%的消泡剂、0.1-5wt%的流平剂、1-10wt%的光固化剂,与所述分散液进行混合,以获得所述热电材料浆料;
所述光固化剂包括紫外光固化剂。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述混合包括搅拌混合或者超声波分散混合。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述溶剂包括水性溶剂,所述分散剂包括水性分散剂。
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