[发明专利]一种β-Zn4Sb3热电材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种β‑Zn₄Sb₃热电材料的制备方法，具体包括如下步骤：1）用原料为质量分数为99.999%的Zn粒和Sb粒，为防止熔炼过Zn的挥发，按Zn摩尔分数适当过量的化学计量比称取Zn粒和Sb粒，密封于石英管中，然后置于马弗炉中，以5‑6 K·min^–1的升温速率至1000‑1023℃保温72 h，然后水冷淬火，得到β‑Zn₄Sb₃铸体；2）对步骤1）得到的β‑Zn₄Sb₃铸体进行均匀化退火处理；3）将石英管破碎，取出熔炼好的β‑Zn₄Sb₃铸体破碎成小块，再在玛瑙研钵中将其研磨成细小颗粒，然后在300目筛网上过筛，得到β‑Zn₄Sb₃粉末；本发明的制备方法，工艺简单，制备周期短，制备的热电材料性能优异。

技术领域

本发明涉及热电材料制备技术领域，具体是一种β-Zn4Sb3热电材料的制备方法。

背景技术

β-Zn₄Sb₃是现阶段中温区热电性能最好的材料之一，加之其较为简便的制备工艺及丰富的原料储量，而受到人们极大的关注。目前存在很多种制备β-Zn4Sb3材料的方法，不同方法各有其优缺点，难以一概而论孰优孰劣。工艺简单之于机械合金化法和真空熔炼法，但前者发现基体中存在杂相，而后者则存在显微裂纹以及成分的不均匀；又如区域熔炼法虽能得到成分均匀且高致密的试样，但其对设备要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种β-Zn₄Sb₃热电材料的制备方法，该方法

实现本发明目的的技术方案是：

一种β-Zn₄Sb₃热电材料的制备方法，具体包括如下步骤：

1）用原料为质量分数为99.999%的Zn粒和Sb粒，为防止熔炼过Zn的挥发，按Zn摩尔分数适当过量的化学计量比称取Zn粒和Sb粒，密封于石英管中，然后置于马弗炉中，以5-6 K·min^–1的升温速率至1000-1023℃保温72 h，然后水冷淬火，得到β-Zn₄Sb₃铸体；

2）对步骤1）得到的β-Zn₄Sb₃铸体进行均匀化退火处理；

3）将石英管破碎，取出熔炼好的β-Zn₄Sb₃铸体破碎成小块，再在玛瑙研钵中将其研磨成细小颗粒，然后在300目筛网上过筛，得到β-Zn₄Sb₃粉末；

经过上述步骤，制得了β-Zn₄Sb₃热电材料。

步骤1）中所述的石英管的压强为10^-3Pa。

有益效果，本发明的制备方法，工艺简单，制备周期短，制备的热电材料性能优异。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步阐述，但不是对本发明的限定。

实施例

一种β-Zn₄Sb₃热电材料的制备方法，具体包括如下步骤：