[发明专利]NbFeSb基高熵热电材料及其制备方法与热电器件在审
| 申请号： | 201711213649.1 | 申请日： | 2017-11-28 |
| 公开（公告）号： | CN107946449A | 公开（公告）日： | 2018-04-20 |
| 发明（设计）人： | 刘福生;颜建龙;敖伟琴;李均钦;张朝华 | 申请（专利权）人： | 深圳大学 |
| 主分类号： | H01L35/18 | 分类号： | H01L35/18;H01L35/34 |
| 代理公司： | 深圳中一专利商标事务所44237 | 代理人： | 左光明 |
| 地址： | 518000 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | nbfesb 基高熵 热电 材料 及其 制备 方法 热电器件 | ||
1.一种NbFeSb基高熵热电材料，其特征在于：所述NbFeSb基高熵热电材料化学式为Nb1-xMxFeSb1-ySny；其中，所述x＝0.1～0.8，y＝0～0.3，所述M包括V、Ti、Hf、Zr、Sc、Y、Ta、Mo元素中任意4-5种元素。
2.根据权利要求1所述的NbFeSb基高熵热电材料，其特征在于：所述M所示各元素在Nb位的含量分别为2～20at.％。
3.根据权利要求1或2所述的NbFeSb基高熵热电材料，其特征在于：所述M为V、Ti、Hf、Mo、Zr；和/或
所述M为Ti、Hf、Mo、Zr；和/或
所述为V、Ta、Mo、Zr。
4.根据权利要求1或2所述的NbFeSb基高熵热电材料，其特征在于：所述NbFeSb基高熵热电材料的粒径为1-50μm；和/或
所述NbFeSb基高熵热电材料在温度为600℃时的ZT值为0.8以上。
5.一种NbFeSb基高熵热电材料的制备方法，包括如下步骤：
按照Nb1-xMxFeSb1-ySny的化学计量比称取各金属源原料，其中，x＝0.1～0.8，y＝0～0.3，所述M包括V、Ti、Hf、Zr、Sc、Y、Ta、Mo元素中任意4-5种元素；
将称取的各金属源原料在保护性气氛中进行熔炼处理，后进行退火处理。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述熔炼处理为电弧熔炼处理或高频熔炼处理或高频结合电弧熔炼处理；和/或
所述M所示各元素在Nb位的含量分别为2～20at.％。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述高频熔炼法方法如下：
在保护性气氛中，控制电流从100A至逐渐增大，直至各所述金属源原料熔成液态且随着电流形成的涡流一起旋转；
所述电弧熔炼方法如下：在保护性气氛中，在电流为50～150A下放电产生电弧对各金属源原料加热，直至各金属源原料熔成液态；
所述高频结合电弧熔炼处理方法如下：先将Fe、Sb、Sn金属源原料采用高频熔炼方法熔炼处理，其余金属源原料采用电弧熔炼方法熔炼处理，再将熔炼处理后的原料进行混合处理，然后采用电弧熔炼方法熔炼处理。
8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于：所述熔炼处理的次数至少2-3次，且每次熔炼处理后，对熔炼处理的产物进行翻动处理；和/或
所述退火处理是将经所述熔炼处理后的熔炼物保持温度为980℃～1200℃下持续热处理5-7天；和/或
待退火处理后，还包括将退化处理后的熔炼物进行研磨成粉后进行烧结处理的步骤。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：烧结处理是采用放电等离子烧结处理。
10.一种热电器件，其特征在于：所述热电器件包括根据权利要求1-4任一项所述的NbFeSb基高熵热电材料或由权利要求5-9任一项所述的制备方法制备的NbFeSb基高熵热电材料。
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