[发明专利]一种电场驱动原位梯度热电材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热电材料，特别涉及一种功能梯度热电材料的制备方法。 

背景技术

热电材料是一种可以实现热能和电能的直接相互转化的新能源材料，这种材料在使用过程中拥有无运动部件噪声小，性能可靠寿命长，易于精确控制且无环境污染等特点；热电材料的Peltier效应是热电材料中有电流通过时在材料通电的两端产生温差的现象；热电材料低的转化效率是制约其应用的首要问题，提高热电材料的转化效率受到各国科学家们的普遍关注；功能梯度热电材料因其不同梯度部分在相应使用的温度下具有最佳的热电性能而增强材料的转换效率，是一类很具优势的热电材料，而目前的应用和研究主要集中在分段梯度热电材料和载流子浓度梯度热电材料。 

关于梯度热电材料的制备方法，目前的应用和研究主要包括钎焊等方式制备的分段梯度热电材料和不同元素掺杂制备载流子浓度梯度热电材料；如中国专利201010604927.8“一种功能梯度温差电材料制备方法”是通过将PbSnTe和GeTe通过叠层并结合热压烧结的方式制得PbSnTe/GeTe梯度热电材料；中国专利200910067553.8“功能梯度热电材料n-PbTe及其制备方法”是通过向n-PbTe热电材料中掺杂PbI₂、Zr和Al并采用不同的固化降温速率及其温度梯度，制备出载流子浓度连续变化的梯度热电材料，而中国专利ZL201020297568.1“层状结构纳米热电体”通过纳米片状基体与纳米修饰层依次相间隔配合并压成块体，制备出低维度的分段梯度材料；国外论文文献（Kuznetsov VL, et al, High performance functionally gradedand segmented Bi2Te3-based materialsfor thermoelectric power generation. Journal of materialsscience, 2002, ( 37): 2893 – 2897和DashevskyZ, et al, Functionally graded PbTe-based compound for thermoelectric applications. Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics, 2000, 3(2): 181–184）则通过控制熔炼制样时温度梯度和元素的掺杂，制备出具有掺杂元素梯度的梯度热电材料；文献（Cui JL et al, Preparation, thermoelectric properties and interface analysis of n-typegraded material FeSi₂/Bi₂Te₃. Materials Science and Engineering B, 2002, (94): 223–228）则以Sn95Ag5为连接材料通过浸渍涂敷的方式，制备出n-型β-FeSi₂/Bi₂Te₃分段梯度热电材料。