[发明专利]纳米复合热电转换材料、其制备方法以及热电转换元件

权利要求书

1.纳米复合热电转换材料，其特征在于，热电材料母相的晶粒堆叠为层状并取向，垂直于取向方向的晶粒宽度为至少5nm至小于20nm的范围，且在晶粒边界分散地存在绝缘性纳米颗粒。

2.根据权利要求1的纳米复合热电转换材料，其特征在于，热电材料为选自(Bi,Sb)₂(Te,Se)₃系统、Bi₂Te₃系统、(Bi,Sb)Te系统、Bi(Te,Se)系统、CoSb₃系统、PbTe系统和SiGe系统的任一种。

3.根据权利要求1或2的纳米复合热电转换材料，其特征在于，绝缘性纳米颗粒为选自氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化镁、二氧化硅、包含上述这些氧化物的复合氧化物、碳化硅、氮化铝和氮化硅的任一种。

4.纳米复合热电转换材料的制备方法，其特征在于，通过对具有分散在热电材料母相中的绝缘性纳米颗粒、并加热至高于或等于热电材料软化点的温度的材料以至少1℃/分钟至小于20℃/分钟的冷却速率在压缩下进行冷却，使热电材料母相的晶粒取向。

5.根据权利要求4的制备方法，其特征在于，将由于在压缩下冷却而产生的材料的厚度压缩率定义为[（材料压缩之前的厚度-材料压缩之后的厚度）×100/材料压缩之前的厚度]（%），该压缩率为25至90%的范围。

6.根据权利要求4或5的制备方法，其特征在于，在压缩下的冷却期间的压力为5至500MPa的范围。

7.纳米复合热电转换材料，其由根据权利要求4-6任一项所述的方法获得。

8.热电转换元件，其包含根据权利要求1或7的纳米复合热电转换材料。