[发明专利]基于熔融离心合成多孔热电材料的方法及多孔热电材料

说明书

本公开提供了一种基于熔融离心合成多孔热电材料的方法及多孔热电材料，旨在提供一种热电转换效率较高的热电材料。基于熔融离心合成多孔热电材料的方法，包括：将两相混合物(Bi,Sb)₂Te₃和Te，在490℃‑550℃条件下加热30‑40min；两相混合物(Bi,Sb)₂Te₃和Te中，(Bi,Sb)₂Te₃和Te化学计量比为1:1.25‑1:3.2；加热完毕后，以4000rpm‑4500rpm的转速离心100s‑120s。多孔热电材料由基于熔融离心合成多孔热电材料的方法制备而成。在加热过程中，两相混合物(Bi,Sb)₂Te₃和Te会发生富Te共晶熔化并溶解一部分(Bi,Sb)₂Te₃。在离心过程中，随机分布的液相共晶混合物从(Bi,Sb)₂Te₃固相中分离，导致(Bi,Sb)₂Te₃内部产生了片状结构的多孔网络，形成了高密度的微米级位错阵列，导致晶格热导率下降，同时熔融离心工艺去除了液态共晶成分，从而形成了导电良好的晶格框架。

技术领域

本公开属于热电材料技术领域，具体涉及一种基于熔融离心合成多孔热电材料的方法及多孔热电材料。

背景技术

热电材料是一种在固体状态下直接进行热电转换的材料，在废热回收和电子设备制冷领域受到越来越多的关注。

热电技术的广泛应用对热电器件的转换效率提出了更高的要求；目前(Bi,Sb)₂Te₃等热电材料表现出较高的热电性能，但是采用现有技术，这些材料很难再进一步改善热电转换效率。

发明内容

本公开提供了一种基于熔融离心合成多孔热电材料的方法及多孔热电材料，旨在提供一种热电转换效率较高的热电材料。

为了解决上述技术问题，本公开所采用的技术方案为：

第一方面，本公开提供了一种基于熔融离心合成多孔热电材料的方法，包括：

S100、将两相混合物(Bi,Sb)₂Te₃和Te，在490℃-550℃条件下加热30-40min；所述两相混合物(Bi,Sb)₂Te₃和Te中，(Bi,Sb)₂Te₃和Te化学计量比为1:1.25-1:3.2；

S200、加热完毕后，以4000rpm-4500 rpm的转速离心100s-120s。

进一步改进的方案，基于熔融离心合成多孔热电材料的方法，包括：

S100、将两相混合物(Bi,Sb)₂Te₃和Te，在510℃条件下加热40min；所述两相混合物(Bi,Sb)₂Te₃和Te中，(Bi,Sb)₂Te₃和Te化学计量比为1:1.28；

S200、加热完毕后，以4500 rpm的转速离心120s。

进一步改进的方案，基于熔融离心合成多孔热电材料的方法，包括：

S100、将两相混合物(Bi,Sb)₂Te₃和Te，在530℃条件下加热30min；所述两相混合物(Bi,Sb)₂Te₃和Te中，(Bi,Sb)₂Te₃和Te化学计量比为1:1.31；

S200、加热完毕后，以4000rpm的转速离心100s。

进一步改进的方案，基于熔融离心合成多孔热电材料的方法，包括：