[发明专利]一种N型TiS2基热电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种N型TiS2基热电材料，其特征在于：所述N型TiS2基热电材料含有TiS2基体和InSb，所述N型TiS2基热电材料的总质量为100％计，其中，所述InSb的质量分数为0％～20％，且不包含0％，所述TiS2基体的质量分数为80％～100％，且不包含100％。

2.根据权利要求1所述的一种N型TiS2基热电材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、制备TiS2粉末；

(2)、将纳米化的InSb粉末与步骤(1)制得的TiS2粉末混匀，得到混合粉末，通过机械合金化方法使混合粉末纳米化，得到纳米化的复合粉末；

(3)、对步骤(2)得到的纳米化的复合粉末进行热压烧结，得到N型TiS2基热电材料。

3.根据权利要求2所述的一种N型TiS2基热电材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)所述制备TiS2粉末的方法如下：将Ti单质和S单质按摩尔比1:2混合，将混合得到的粉料封入真空石英管中，放入管式炉内进行熔炼，对熔炼产物进行研磨，得到TiS2粉末。

4.根据权利要求3所述的一种N型TiS2基热电材料的制备方法，其特征在于：所述Ti单质和S单质的纯度均大于99.9％，所述Ti单质和S单质采用粉末状原料。

5.根据权利要求3或4所述的一种N型TiS2基热电材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)所述制备TiS2粉末的方法中，所述熔炼的温度为500℃～800℃，在步骤(1)所述制备TiS2粉末的方法中，升温到所述熔炼的温度的升温速率为1℃/min～10℃/min，在步骤(1)所述制备TiS2粉末的方法中，所述熔炼的时间为72h～240h，所述研磨的时间为1h～5h。

6.根据权利要求5所述的一种N型TiS2基热电材料的制备方法，其特征在于：所述熔炼的温度为660℃，所述熔炼的温度的升温速率为5℃/min，所述熔炼的时间为168h。

7.根据权利要求2所述的一种N型TiS2基热电材料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)所述InSb粉末的纯度大于99.9％，在步骤(2)所述机械合金化方法为行星式球磨，所述行星式球磨的球磨时间为1h～100h。

8.根据权利要求7所述的一种N型TiS2基热电材料的制备方法，其特征在于：所述行星式球磨采用的装置为四工位行星式球磨机，所述行星式球磨的球磨时间为10h～40h。

9.根据权利要求2所述的一种N型TiS2基热电材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述烧结采用的方法为热压烧结法，且步骤(3)在烧结的过程中的烧结温度为200℃～500℃，在烧结温度过程中的升温速率为2℃/min～15℃/min，烧结的时间为30min～120min，烧结的真空度为1Pa～5Pa，烧结的压力为100MPa～600MPa。

10.根据权利要求9所述的一种N型TiS2基热电材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)在烧结的过程中的烧结温度为300℃，在烧结温度过程中的升温速率为5℃/min，烧结的时间为60min，烧结的压力为300MPa。