[发明专利]一种P型Cu2Se基热电元件及其一体化制备工艺

权利要求书

1.一种p型Cu₂Se基热电元件，其特征在于它的结构由热端到冷端依次包括第一焊接过渡层Ni、过渡层伪合金、热电材料层Cu₂Se、第二焊接过渡层Ni；所述伪合金为Al-Mo伪合金、Al-W伪合金或Al-Mo-W伪合金中的一种，Al的质量百分比为30％-70％；

2.根据权利要求1所述的一种p型Cu₂Se基热电元件，其特征在于所述热电元件的总厚度在4-10mm范围内；第一焊接过渡层Ni、第二焊接过渡层Ni的厚度均在0.05-0.3mm之间，过渡层伪合金的厚度在0.05-0.4mm之间，热电材料层Cu₂Se的厚度不低于3mm。

3.根据权利要求1所述的一种p型Cu₂Se基热电元件，其特征在于第一焊接过渡层Ni、过渡层伪合金、热电材料层Cu₂Se、第二焊接过渡层Ni之间的厚度比为1:(1-1.5):(40-100):1。

4.权利要求1所述的一种p型Cu₂Se基热电元件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，根据过渡层伪合金中Al的质量百分比为30％-70％，称取适量Al粉，以及适量的Mo粉和/或W粉，混合均匀，得到伪合金的原料粉末；

步骤二，根据p型Cu₂Se基热电元件的总厚度及其结构中各层的设计厚度，在模具中依次铺设Ni、伪合金的原料粉末、Cu₂Se基热电材料粉末、Ni，在烧结炉中进行烧结，得到p型Cu₂Se基热电元件。

5.根据权利要求4所述的一种p型Cu₂Se基热电元件的制备方法，其特征在于，步骤一中，Al粉的粒度为100～200目，纯度不低于99％；Mo粉的粒度为100～200目，纯度不低于99％；W粉的粒度为15-40目，纯度不低于99％；步骤二中的Ni采用Ni粉或者Ni片、Ni箔中的一种，纯度不低于99％，其中，Ni片去除表面氧化层，Ni粉的粒度为100-200目。

6.根据权利要求4所述的一种p型Cu₂Se基热电元件的制备方法，其特征在于烧结采用等离子活化烧结时，烧结压力为30～50MPa，烧结温度为773～923K，烧结时间为3～5min；烧结采用热压烧结时，烧结压力为30～50MPa，烧结温度为773～923K，烧结时间为100～120min。

7.采用权利要求1所述p型Cu₂Se基热电元件的热电单体，其特征在于选择N型热电元件与权利要求1所述p型Cu₂Se基热电元件配对，再焊接电极得到热电单体。