[发明专利]提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法

权利要求书

1.一种提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，包括：

按化学式Bi_2-xSb_xTe_3-ySe_y+zwt％Te中各元素的化学计量比称量Bi、Sb、Te和Se金属颗粒作为原料混合熔炼得到母合金，其中0≤x≤2、0≤y≤3、0≤z≤30；

将所述母合金置于真空球磨机中球磨成纳米级粉末，所述纳米级粉末为包括Bi_2-xSb_xTe_3-ySe_y与Te的多相材料；及

利用放电等离子烧结技术将所述纳米级粉末烧结成块体以获得所述N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料，其中，所述放电等离子烧结技术中的烧结温度高于所述Te相的熔点且低于所述Bi_2-xSb_xTe_3-ySe_y的熔点。

2.根据权利要求1所述的提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，所述按化学式Bi_2-xSb_xTe_3-ySe_y+zwt％Te中各元素的化学计量比称量Bi、Sb、Te和Se金属颗粒作为原料混合熔炼得到母合金，包括：

混合所述金属颗粒，其中，所述金属颗粒包括Bi、Sb、Te和Se，Bi、Sb、Te和Se按化学式Bi_2-xSb_xTe_3-ySe_y+zwt％Te中各元素的化学计量比称量；及

将混合后的所述金属颗粒置于马弗炉中，以预定升温速度升温至预定熔炼温度并保温预定保温时间，再自然冷却到室温，以得到所述母合金。

3.根据权利要求2所述的提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，所述预定升温速度的取值范围为[2℃/min,5℃/min]；和/或

所述预定熔炼温度的取值范围为[950℃,1050℃]；和/或

所述预定保温时间的取值范围为[2h,10h]。

4.根据权利要求1所述的提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，所述将所述母合金置于真空球磨机中球磨成纳米级粉末，包括：

将所述母合金置于研磨罐中，初磨第一预定时间以获得粒度位于[300μm,400μm]的粉末；及

将所述粉末置于所述真空球磨机中，抽真空使得所述真空球磨机中气压位于预定气压范围内，并充入惰性气体以提供气氛保护，再以预定转速球磨第二预定时间以得到所述纳米级粉末。

5.根据权利要求4所述的提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，所述将所述母合金置于真空球磨机中球磨成纳米级粉末，还包括：

将所述纳米级粉末过筛处理以得到过筛处理后的纳米级粉末。

6.根据权利要求4所述的提升N型Bi-Sb-Te-Se基热电材料性能的制造方法，其特征在于，

所述第一预定时间的取值范围为[0.5h,1h]；和/或

所述第二预定时间的取值范围为[3h,6h]；和/或

所述预定气压范围为[0Pa,5Pa]；和/或

所述预定转速的取值范围为[400r/min,450r/min]；和/或

所述研磨罐包括玛瑙研磨罐、或不锈钢研磨罐中的至少一种；和/或

所述惰性气体包括氩气、氮气、氦气、或氖气中的至少一种。