[发明专利]一种晶内多孔高性能方钴矿热电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种晶内多孔高性能方钴矿热电材料，其特征在于，它的物相为方钴矿，晶粒内部存在直径为200nm~5μm的孔隙，相对密度大于90%；它的化学式为A_xCo₄Sb_yB_z，其中：x的取值范围为0.1≤x≤0.6，y的取值范围为10.8≤y≤11.6；z的取值范围为0.6≤z≤1.0；A为S、Se两种元素中至少一种，B为Se、Te两种元素中至少一种。

2.根据权利要求1所述的晶内多孔高性能方钴矿热电材料，其特征在于，所述热电材料的化学式为：A_xCo₄Sb_yB_z，x=0.4，y=11.2，z=0.8。

3.根据权利要求2所述的晶内多孔高性能方钴矿热电材料，其特征在于，它的室温晶格热导率低至1.23Wm^-1K^-1，热电优值在577℃时达到1.67。

4.权利要求1所述的晶内多孔高性能方钴矿热电材料的制备方法，其特征在于，过程如下：按照权利要求1所述化学式中各元素的化学计量比称量单质作为原料，球磨混合后干燥；然后，转移至模具内，再利用真空热压炉热压合成同时烧结成块，保温结束后随炉冷却，即得到所述晶内多孔高性能的方钴矿热电材料；

所述热压合成同时烧结成块采用的烧结制度为：由室温升温至50~400℃，压强为30~50MPa；接着升温至650~750℃，压强为0MPa，保温10~30min；随后降温至550~600℃并保温1~2h，压强为30~50MPa。

5.根据权利要求4所述的晶内多孔高性能方钴矿热电材料的制备方法，其特征在于，各升温过程和降温过程的速率均为5~10℃/min。

6.根据权利要求4所述的晶内多孔高性能方钴矿热电材料的制备方法，其特征在于，各原料的纯度均不低于99.9％。

7.根据权利要求4所述的晶内多孔高性能方钴矿热电材料的制备方法，其特征在于，球磨混合时，球磨转速是150~300rpm，球磨介质是挥发性醇类，球磨时间是0.5~3h。