CN117166039A - 一种同步提升力学性能和热电性能的碲化铋基热电材料的制备方法 - Google Patents
一种同步提升力学性能和热电性能的碲化铋基热电材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117166039A CN117166039A CN202310972157.XA CN202310972157A CN117166039A CN 117166039 A CN117166039 A CN 117166039A CN 202310972157 A CN202310972157 A CN 202310972157A CN 117166039 A CN117166039 A CN 117166039A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- melting
- bismuth telluride
- performance
- zone
- thermoelectric material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000004857 zone melting Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 19
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 14
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 6
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 3
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K bismuth chloride Chemical compound Cl[Bi](Cl)Cl JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明涉及热电半导体材料领域，针对区熔法制备的碲化铋基热电材料热电性能和力学性能较差的问题，提供了一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备均匀性良好的高性能区熔棒材；(2)将步骤(1)得到的区熔棒材在450‑500℃进行热成型，得到热挤压的前驱体；(3)将步骤(2)得到的挤压前驱体在400‑550℃进行热挤压。本发明避免了区熔棒材的破碎过程，有效避免类施主效应的发生，材料制备过程在空气中进行，简化了材料的生产工艺，节约生产成本；而且，本发明中的热挤压棒材晶粒细化，压缩强度和弯曲强度大幅提升，材料的加工性能良好，由于缺陷结构的引入和晶粒的细化，材料的热导率降低，热电性能显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及热电半导体材料领域，尤其是涉及一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法。
背景技术
近年来，热电材料已经广泛应用于5G光通讯、IC制冷、物联网、自供能可穿戴终端等新兴领域。Bi2Te3基热电材料是目前唯一可以商业化应用的热电材料，材料热电性能和力学性能的提升是开拓热电材料应用前景的关键因素。区熔法制备的碲化铋基热电材料可以满足高电导率需要的高织构的特征，但是极差的力学性能和较低的ZT值限制材料在微器件制造方面的应用。SPS烧结和热压等粉末冶金法虽然可以显著增强材料的力学性能，但是粉末冶金法一方面很难避免类施主效应对材料性能的影响，另一方面很难使材料获得较强的织构。热挤压法制备的碲化铋基热电材料不仅可以使材料获得较强的织构，还能通过动态再结晶过程使材料的晶粒细化，增强材料力学性能，但是为了避免类施主效应的影响，现有的热挤压技术在保护气氛或在真空状态下进行，这给材料的工业化生产带来诸多不便，因此，碲化铋基热电材料的工业化生产需要一种能同时使材料具有优异热电性能和力学性能的简易制备方法。
发明内容
本发明针对区熔碲化铋基热电材料力学性能差，热电性能较低的问题，提供了一种能同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的简易制备方法。本发明避免区熔棒材的破碎过程，材料加工过程在空气中进行，热挤压过程不仅在材料中引入纳米级缺陷结构，还会显著细化材料中的晶粒，增强材料的压缩强度和弯曲强度。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种同步提升的热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照碲化铋基热电材料中各元素的化学计量比，主要称取各元素对应的单质作为原料，然后将原料置于区熔石英管中真空密封，随后进行摇摆熔融、区熔和退火，制得P型或N型碲化铋区熔棒材；
(2)将步骤(1)所得P型或N型碲化铋区熔棒材摆放进入模具中，在空气中450～500℃使用单轴压力进行热成型，制得热挤压前驱体；
(3)将步骤(2)所得热挤压前驱体转移进入热挤压模具中，在空气中400～550℃的温度范围进行热挤压，所得热挤压棒材即为同时提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料。
作为优选，所述制备P型和N型碲化铋的原料纯度≥99.99％；P型材料的化学通式为Bi2-xSbxTe3+y，以单质铋、锑、碲作为原料；N型材料的化学通式为Bi2Te2.79Se0.21+zmol％BiCl3，以单质铋、碲、硒和氯化铋作为原料；其中，x＝1.4～1.6，y＝0.06～0.15，z＝0.12～0.20。
作为优选，摇摆熔融的升温速率为6～18℃/min，摇摆熔融的温度为700～900℃，摇摆熔融时间为2～10h，摇摆熔融频率为1～3次/min，摇摆熔融后在空气淬火冷却后再进行区熔。
作为优选，所述区熔的升温速率为6～12℃/min，区熔温度为650～750℃，区熔提拉速度为15～35mm/h，区熔棒材在空气中自然冷却。
作为优选，退火升温速率为6～18℃/min，退火温度为300～400℃，退火时间为2～5天。
作为优选，热成型和热挤压所用模具为Dievar热作模具钢制作的模具。
作为优选，热成型升温速率为5～20℃/min，热成型温度为450～500℃，单轴压力为60～100MPa，热成型后的热挤压前驱体直径90～150mm。热成型将区熔棒材变形为热挤压前驱体，一方面积累材料的变形量，另一方面使区熔棒材成型为热挤压过程所需形状，优选成型为适合挤压的圆柱体。例如：将多根直径30mm的区熔棒材垂直紧密摆放，热成型为90-120mm的热挤压前驱体，一般为圆柱体。
作为优选，热挤压模具的挤压角为20～40°，挤压比为9～25，热挤压升温速率为5～20℃/min，热挤压温度为400～550℃，热挤压速度为0.5～5mm/min，单轴压力为200～500MPa，热挤压棒材直径优选为30mm。
上述方法制备的碲化铋基热电材料为P型材料，化学通式为Bi2-xSbxTe3+y时，其中x＝1.4～1.6，y＝0.06～0.15；具有高织构、细晶粒的特点，取向因子高达0.5，晶粒尺寸为2～20μm；在300K时电导率为9～13×104Sm-1，Seebeck系数为200～220μV K-1，在300～373K时取得最大值ZTmax为1.3～1.5；压缩强度达到120MPa及以上，弯曲强度达到80MPa；
化学通式为Bi2Te2.79Se0.21+zmol％BiCl3时，其中，z＝0.12～0.20；具有高织构、细晶粒的特点，取向因子不低于0.5，高达0.6以上，晶粒尺寸为5～50μm；在300K时电导率为8～10×104Sm-1，Seebeck系数为200～220μV K-1；在300～373K时取得最大值ZTmax为0.9～1.05；压缩强度达到90MPa及以上，弯曲强度达到90MPa。
进一步地，上述方法制备的碲化铋基热电材料的化学式具体为Bi0.5Sb1.5Te3.12时，取向因子为0.5，晶粒尺寸为2～20μm；在300K时电导率为1.2×105Sm-1，Seebeck系数为202μV K-1，总热导率为1.11Wm-1K-1，ZT值为1.34；350K获得最大ZT值1.45；压缩强度达到125MPa，弯曲强度达到80MPa。
进一步地，上述方法制备的碲化铋基热电材料的化学式具体为Bi2Te2.79Se0.21+0.16mol％BiCl3时，取向因子为0.62，晶粒尺寸为5～50μm；在300K时电导率为8.5×104Sm-1，Seebeck系数为-217.7μV K-1，总热导率为1.35Wm-1K-1，ZT值为0.93；压缩强度达到95MPa，弯曲强度达到90MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明生产过程可以直接在空气中进行，省去现有技术中的抽真空或通入保护气氛的过程，也可以避免类施主效应的产生，即能简化了材料的生产工艺，又能节省生产成本，还可以保证材料的力学性能和热电性能。而且，本发明通过对摇摆熔融、区熔和退火得到P型或N型碲化铋区熔棒材，然后对区熔棒材进行热成型和热挤压处理，使材料的晶粒明显细化，增强材料的力学性能，并且引入丰富的缺陷结构，增加声子的散射，降低材料的热导率，提升材料的热电性能。
附图说明
图1为本发明的制备工艺示意图；
图2实施例1垂直于挤压方向的块体XRD图谱；
图3实施例1和对比例1的自由断面SEM图；
图4实施例1和对比例1的热电性能数据；
图5实施例1和对比例1的压缩强度和弯曲强度数据；
图6实施例1的切割粒子照片
图7实施例2垂直于挤压方向的块体XRD图谱；
图8实施例2和对比例2的自由断面SEM图；
图9实施例2和对比例2的热电性能数据；
图10实施例2和对比例2的压缩强度和弯曲强度数据；
图11实施例2的切割粒子照片。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
本发明中，若非特别指明，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。
下述实施例中，热成型模具模腔为直径60-150mm的圆柱体，使用Dievar热作模具钢制作；热挤压模具也是Dievar热作模具钢制作，内壁需要做镜面抛光处理，为锥形腔体，一般底端有直径为2-10mm的倒角。
实施例1
一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的方法，步骤为：
(1)熔融棒材的制备
按照化学组成Bi0.5Sb1.5Te3.12中各元素的化学计量比称量高纯铋块、锑块、碲块共1000g单质原料，原料纯度为99.99％，将原料真空密封于区熔石英管中，石英管平躺放入摇摆熔融炉，然后以6℃/min的升温速度将炉体升温到700℃，在700℃摇摆熔融2h，摇摆频率为3次/min，熔融棒材在空气中淬火冷却。
(2)区熔棒材的制备
将摇摆熔融后装有熔融棒材的区熔管置于区熔炉上，以6℃/min的升温速度将区熔炉温度升至700℃，保温10min，然后以25mm/h的提拉速度开始区熔，区熔棒材为圆柱体，横截面的直径为30mm，在空气中自然冷却。
(3)热挤压前驱体的制备
将区熔棒材切割为直径30mm，长度150mm的圆柱体，将10根等长的圆柱体垂直摆放进直径为120mm的热成型模具中，以10℃/min的速度升温到450℃，在450℃保温20min，随后使用100MPa的单轴压力进行热成型，形变率为37.5％，制备直径为120mm的热挤压前驱体。
(4)热挤压棒材的制备
将热挤压前驱体放入热挤压模具中，热挤压模具上模腔直径为120mm，热挤压模具的挤压角为25°，挤压比为16∶1，出料口直径为30mm，以10℃/min的速度升温到450℃，在此温度保温20min，然后以1mm/min的挤压速度开始挤压，单轴压力上限为500MPa，热挤压棒材直径为30mm，长度为250mm，得到同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料。
对比例1
与实施例1的主要区别在于，对比例为区熔锭体，没有经过热成型和热挤压处理。
图2为实施例1垂直于挤压方向的块体XRD图谱，取向因子的计算表明实施例1的取向因子高达0.5，表明本发明可以使材料保持较高的织构特征，有利于材料获得较高的电输运性能。
图3为对比例1和实施例1的晶粒结构对比，相比于对比例1大于100μm的晶粒尺寸，得益于热挤压过程中的动态再结晶，实施例1的晶粒尺寸明显更小，晶粒尺寸可以达到2～20μm，这种晶粒的显著细化可以使材料的力学性能显著增强，使材料符合微型热电器件的制造要求。
图4是对比例1和实施例1的电热输运性能和热电优值ZT对比。对比例1区熔棒材具有很高的晶体取向性，因此材料具有很高的电导率和热导率，室温下电导率大于1.5×105Sm-1，热导率超过1.9Wm-1K-1，Seebeck系数仅为185.3μVK-1，室温下材料的ZT值仅为0.83。由于热挤压使材料晶粒细化，并在材料中引入丰富缺陷结构，因此实施例1在室温下的电导率降低为1.2×105Sm-1，Seebeck系数增加到202μVK-1，热导率显著降低到～1.1Wm-1K-1，室温下ZT值提高到1.34，最高ZT值接近1.5，达到工业生产碲化铋的最高水平。
图5是对比例1和实施例1的压缩强度和弯曲强度对比。对比例1的压缩强度和弯曲强度分别为12MPa和10MPa，而实施例1的压缩强度和弯曲强度分别为125MPa和80MPa，压缩强度和弯曲强度的大幅度提升这对后续加工制造具有重要的意义。
图6是实施例1切割粒子的照片。由于材料粒子的压缩强度和弯曲强度的大幅度提升，材料粒子切粒成品率几乎达到100％。
实施例2
一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的方法，步骤为：
(1)熔融棒材的制备
按照化学组成Bi2Te2.79Se0.21+0.16mol％BiCl3中各元素的化学计量比称量高纯铋块、碲块、硒块和氯化铋共1200g原料，原料纯度为99.99％，将原料真空密封于区熔石英管中，石英管平躺放入摇摆熔融炉。以6℃/min的升温速度将炉体升温到800℃，在800℃摇摆熔融2h，摇摆频率为3次/min，熔融棒材在空气中淬火。
(2)区熔棒材的制备
将摇摆熔融后区熔管置于区熔炉上，以6℃/min的升温速度将区熔炉温度升至700℃，保温10min，然后以15mm/h的提拉速度开始区熔，区熔棒材的直径为30mm。
(3)热挤压前驱体的制备
将区熔棒材切割为直径30mm，长度150mm的圆柱体，将10根等长的圆柱体垂直摆放进直径为120mm的热变形模具中，以10℃/min的速度升温到480℃，在480℃保温20min，随后使用100MPa的单轴压力进行热变形，制备直径为120mm的热挤压前驱体。
(4)热挤压棒材的制备
将热挤压前驱体放入热挤压模具中，热挤压模具上模腔直径为120mm，热挤压模具的挤压角为25°，挤压比为16∶1，出料口直径为30mm，以10℃/min的速度升温到500℃，在此温度保温20min，然后以1mm/min的挤压速度开始挤压，单轴压力上限为500吨，热挤压棒材直径为30mm，长度为250mm，得到同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料。。
对比例2
与实施例2的主要区别在于，对比例为区熔锭体，没有经过热成型和热挤压处理。
图7为实施例2垂直于挤压方向的块体XRD图谱，取向因子的计算表明实施例1的取向因子高达0.62，表明本发明可以使材料保持较高的织构特征，有利于材料获得较高的电输运性能。
图8为对比例2和实施例2的晶粒结构对比，相比于对比例2大于100μm的晶粒尺寸，得益于热挤压过程中的动态再结晶，实施例1的晶粒尺寸明显更小，晶粒尺寸可以达到5-50μm，这种晶粒的显著细化可以使材料的力学性能显著增强，使材料符合微型热电器件的制造要求。
图9是对比例2和实施例2的电热输运性能和热电优值ZT对比。对比例1区熔锭体具有很高的晶体取向性，因此材料具有很高的电导率和热导率，室温下电导率为1.1×105Sm-1，热导率为1.5Wm-1K-1，Seebeck系数为203.8μVK-1，ZT值为0.86。由于热挤压使材料晶粒细化，并在材料中引入丰富缺陷结构，材料的晶粒取向遭到破坏，因此实施例2在室温下的电导率降低为8.5×104Sm-1，热导率降低到～1.35Wm-1K-1，Seebeck系数提升到217.7μVK-1，ZT值有小幅度的提高，达到0.93。
图10是对比例2和实施例2的压缩强度和弯曲强度对比。对比例2的压缩强度和弯曲强度分别为14MPa和10MPa，而实施例2的压缩强度和弯曲强度分别为95MPa和90MPa，压缩强度和弯曲强度的大幅度提升这对后续加工制造具有重要的意义。
图11是实施例2切割粒子的照片。由于材料粒子的压缩强度和弯曲强度的大幅度提升，材料粒子切粒成品率几乎达到100％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照碲化铋基热电材料中各元素的化学计量比，称取原料，然后将原料置于区熔石英管中真空密封，随后进行摇摆熔融、区熔和退火，制得P型或N型碲化铋区熔棒材。
(2)将步骤(1)所得P型或N型碲化铋区熔棒材摆放进入模具中，在空气中450～500℃使用单轴压力进行热成型，制得热挤压前驱体；
(3)将步骤(2)所得热挤压前驱体转移进入热挤压模具中，在空气中400～550℃的温度范围进行热挤压，所得热挤压棒材即为同时提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料。
2.根据权利要求1所述的一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，原料纯度均≥99.99％，所述碲化铋基热电材料的化学通式为Bi2- xSbxTe3+y或Bi2Te2.79Se0.21+zmol％BiCl3，其中，x＝1.5～1.6，y＝0.06～0.15，z＝0.12～0.20。
3.根据权利要求1所述的一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述摇摆熔融的升温速率为6～18℃/min，摇摆熔融的温度为700～900℃，摇摆熔融时间为2～10h，摇摆熔融频率为1～3次/min，摇摆熔融后在空气淬火冷却后再进行区熔。
4.根据权利要求1所述的一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述区熔的升温速率为6～12℃/min，区熔温度为650～750℃，区熔提拉速度为15～35mm/h，区熔棒材在空气中自然冷却。
5.根据权利要求1所述的一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述退火的升温速率为6～18℃/min，退火温度为300～400℃，退火时间为2～5天。
6.根据权利要求1所述的一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，热成型过程的升温速率为5～20℃/min，热成型的温度为450～500℃，单轴压力为60～100MPa。
7.根据权利要求1所述的一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，热挤压模具的挤压角为20～40°，挤压比为9～25。
8.根据权利要求1所述的一种同步提升热电性能和力学性能的碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述热挤压的升温速率为5～20℃/min，热挤压的速度为0.5～5mm/min，单轴压力为200～500MPa。
9.权利要求1-8所述方法制备的碲化铋基热电材料。
10.根据权利要求9所述的碲化铋基热电材料，其特征在于，化学通式为Bi2-xSbxTe3+y时，其中x＝1.4～1.6，y＝0.06～0.15；晶粒尺寸为2～20μm；在300K时电导率为9～13×104Sm-1，Seebeck系数为200～220μV K-1，在300～373K时取得最大值ZTmax为1.3～1.5，压缩强度达到120MPa及以上，弯曲强度达到80MPa；化学通式为Bi2Te2.79Se0.21+zmol％BiCl3时，其中，z＝0.12～0.20；晶粒尺寸为5～50μm；在300K时电导率为8～10×104Sm-1，Seebeck系数为200～220μV K-1，在300～373K时取得最大值ZTmax为0.9～1.05，压缩强度达到90MPa及以上，弯曲强度达到90MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310972157.XA CN117166039A (zh) | 2023-08-03 | 2023-08-03 | 一种同步提升力学性能和热电性能的碲化铋基热电材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310972157.XA CN117166039A (zh) | 2023-08-03 | 2023-08-03 | 一种同步提升力学性能和热电性能的碲化铋基热电材料的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117166039A true CN117166039A (zh) | 2023-12-05 |
Family
ID=88945843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310972157.XA Pending CN117166039A (zh) | 2023-08-03 | 2023-08-03 | 一种同步提升力学性能和热电性能的碲化铋基热电材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117166039A (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101985776A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-03-16 | 武汉理工大学 | 一种碲化铋基热电材料的制备方法 |
| CN108550689A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-18 | 北京石油化工学院 | 一种n型碲化铋基热电材料的制备方法 |
| CN110002412A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-12 | 武汉科技大学 | 一种择优取向n型碲化铋基多晶块体热电材料的制备方法 |
| CN111477736A (zh) * | 2019-01-24 | 2020-07-31 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种碲化铋基热电材料及其制备方法 |
| CN112201743A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-08 | 武汉理工大学 | 一种n型碲化铋基热电材料的制备方法 |
| CN112670399A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-04-16 | 武汉理工大学 | 碲化铋基热电材料类施主效应的消除方法 |
| CN114031046A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-11 | 武汉理工大学 | 一种无类施主效应的细晶粒强取向的n型Bi2Te3基热电材料的制备方法 |
| CN114920563A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-19 | 纯钧新材料(深圳)有限公司 | 一种p型碲化铋烧结材料及其制备方法 |
| CN115215658A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 湖北赛格瑞新能源科技有限公司 | 一种基于铜辅助挤出成形的n型碲化铋基超细晶热电材料的制备方法 |
| CN116117138A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-05-16 | 上海申和投资有限公司 | 碲化铋热电材料的加工成型方法 |
-
2023
- 2023-08-03 CN CN202310972157.XA patent/CN117166039A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101985776A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-03-16 | 武汉理工大学 | 一种碲化铋基热电材料的制备方法 |
| CN108550689A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-18 | 北京石油化工学院 | 一种n型碲化铋基热电材料的制备方法 |
| CN111477736A (zh) * | 2019-01-24 | 2020-07-31 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种碲化铋基热电材料及其制备方法 |
| CN110002412A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-12 | 武汉科技大学 | 一种择优取向n型碲化铋基多晶块体热电材料的制备方法 |
| CN112201743A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-08 | 武汉理工大学 | 一种n型碲化铋基热电材料的制备方法 |
| CN112670399A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-04-16 | 武汉理工大学 | 碲化铋基热电材料类施主效应的消除方法 |
| CN114031046A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-11 | 武汉理工大学 | 一种无类施主效应的细晶粒强取向的n型Bi2Te3基热电材料的制备方法 |
| CN114920563A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-19 | 纯钧新材料(深圳)有限公司 | 一种p型碲化铋烧结材料及其制备方法 |
| CN115215658A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 湖北赛格瑞新能源科技有限公司 | 一种基于铜辅助挤出成形的n型碲化铋基超细晶热电材料的制备方法 |
| CN116117138A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-05-16 | 上海申和投资有限公司 | 碲化铋热电材料的加工成型方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2022126952A1 (zh) | 一种碲化铋热电材料及其制备方法 | |
| CN110002412B (zh) | 一种择优取向n型碲化铋基多晶块体热电材料的制备方法 | |
| CN114031046A (zh) | 一种无类施主效应的细晶粒强取向的n型Bi2Te3基热电材料的制备方法 | |
| CN112201743B (zh) | 一种n型碲化铋基热电材料的制备方法 | |
| CN113735582A (zh) | 一种碲化铋基热电材料的制备方法 | |
| CN114835495B (zh) | 一种择优取向的n型碲化铋烧结材料及其制备方法与应用 | |
| CN111876632A (zh) | 一种快速制备高取向高功率因子的Bi2Te3基热电材料的方法 | |
| CN114713655A (zh) | 一种碲化铋基热电材料的制备方法与挤压模具 | |
| CN115215658B (zh) | 一种基于铜辅助挤出成形的n型碲化铋基超细晶热电材料的制备方法 | |
| CN117166039A (zh) | 一种同步提升力学性能和热电性能的碲化铋基热电材料的制备方法 | |
| KR20160077628A (ko) | 균일한 열전특성을 갖는 열전소재 제조방법 | |
| RU2470414C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА p-ТИПА НА ОСНОВЕ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Bi2Te3-Sb2Te3 | |
| CN114890792B (zh) | 一种高热电性能p型碲化铋基热电材料及其制备方法和应用 | |
| CN116117138A (zh) | 碲化铋热电材料的加工成型方法 | |
| CN112002796B (zh) | 一种快速制备易于切割的高性能Bi2Te3基热电材料的方法 | |
| CN115537908A (zh) | 一种高性能碲化铋基热电材料的制备方法 | |
| KR102029999B1 (ko) | 무기 열전재료의 성형 금형, 성형 장치 및 이를 이용한 성형방법 | |
| CN113328031A (zh) | 一种高强高效碲化铋块体及其制备方法与应用 | |
| KR20110092762A (ko) | 기계적 합금화에 의한 Ｍｇ２Ｓｉ 열전재료 제조방법 및 이에 의해 제조된 Ｍｇ２Ｓｉ 열전재료 | |
| KR20020010768A (ko) | 급속응고 쌍롤법과 열간 성형가공법을 이용한Ｂｉ₂Ｔｅ₃계 열전변환재료의 제조방법 | |
| JP4666841B2 (ja) | 熱電材料の製造方法 | |
| CN115368136B (zh) | 一种适用于批量化制备多晶Bi2Te3基块体热电材料的方法 | |
| CN115287753B (zh) | 一种基于免模具叠镦的p型多晶碲化铋基热电材料的制备方法 | |
| CN115159986B (zh) | 一种自由锻工艺制备p型碲化铋基热电材料的方法 | |
| CN115287754B (zh) | 一种基于免模具叠镦的n型多晶碲化铋基热电材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |