[发明专利]一种BiSbTeSe基热电材料

权利要求书

1.一种BiSbTeSe基热电材料，其特征在于，其通式为Bi_mSb_nTe_xSe_yM_z；其中，m＝0.4-0.6，n＝1.4-1.6，x＝2.7-2.9，y＝0.075-0.3，z＝0.02-0.15，M为S、Si、P、Ge、Sn、Ce、Li、I、Br、Al、Cu、Ag、Yb、Tm、La、Gd以及Dy元素中的一种或两种以上。

2.根据权利要求1所述的BiSbTeSe基热电材料，其特征在于，其中Bi、Sb、Se、Te和掺杂元素M的摩尔百分数分别为：8％-12％，28％-32％，54％-58％，1.5％-6％和0.4％-3％。

3.一种如权利要求1所述的BiSbTeSe基热电材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

1)粉体混合：取Bi、Sb、Se、Te四种单质粉末和S、Si、P、Ge、Sn、Ce、Li、I、Br、Al、Cu、Ag、Yb、Tm、La、Gd、Dy单质的粉末中的一种或两种以上的混合粉末，装入真空球磨罐或混料机罐体内，抽真空至10^-1pa或通入氩气，随后利用球磨机或混料机进行混料；

2)合金熔炼：将上述混合完成的粉末装入化学气相沉积设备的炉管中，抽真空至10^-2pa，加热至1000℃-1100℃，使原料粉体熔融汽化，在炉管内进行反应沉积，反应时间为20h，反应结束后自然冷却至室温，得到BiSbTeSe基热电材料的合金锭。

4.一种如权利要求1所述的BiSbTeSe基热电材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

1)粉体混合：取Bi、Sb、Se、Te四种单质粉末和S、Si、P、Ge、Sn、Ce、Li、I、Br、Al、Cu、Ag、Yb、Tm、La、Gd、Dy单质的粉末中的一种或两种以上的混合粉末，，装入真空球磨罐或混料机罐体内，抽真空至10^-1pa或通入氩气，随后利用球磨机或混料及进行混料；

2)合金熔炼：将粉末装入一端已经封口的石英管，将石英管抽真空并且熔融封口，石英管熔封全套设备生产商为沃克能源；将封装好的石英管在700℃先进行区域熔炼20h，自然冷却至室温，得到BiSbTeSe基热电材料的合金锭。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：其中，Bi、Sb、Se和Te单质的纯度为4N-5N。

6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)的混料过程中，真空球磨罐或混料机罐的转速为50r/min，混料时间2h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中石英管的直径为20-30mm。