含Mn的P-型Cu₅Ga₉Te₁₆中温热电材料及其制备工艺

摘要

本发明涉及一种含Mn的 P‑型Cu₅Ga₉Te₁₆中温热电材料及其制备工艺，其设计要点在于Cu₅Ga₉Te₁₆合金中采用摩尔分数为0.067的Mn替换等量的Cu元素，构成含Mn的Cu₅Ga₉Te₁₆热电材料，化学式为Cu_4.8Ga₉Mn_0.2Te₁₆；其制备工艺为：根据化学式称量相应量的Cu、Ga、Mn、Te四种元素，在950～1050℃下真空熔炼45小时。熔炼结束后迅速在水中急冷，然后取出铸锭粉碎球磨，球磨后的粉末在短时间内经放电等离子火花烧结成形，烧结时间8分钟。烧结温度为700℃，烧结压力60Mpa，制备得到Cu_4.8Ga₉Mn_0.2Te₁₆热电材料。该热电材料在858K时，Seebeck系数a=163.10 (μV/K)，电导率s=3.40´10⁴W^‑1.m^‑1，热导率k=0.59(W.K^‑1.m^‑1)，最大热电优值ZT=1.10。材料无污染，无噪音，适用于中温发电元器件制作，运行可靠，寿命长，制备工艺简单。

主权项

一种含Mn的 P‑型Cu₅Ga₉Te₁₆中温热电材料，其特征在于在Cu₅Ga₉Te₁₆半导体中采用摩尔分数为0.067的Mn元素等摩尔替换Cu元素，构成含Mn的 Cu₅Ga₉Te₁₆热电材料，该热电材料的化学式为Cu_4.8Ga₉Mn_0.2Te₁₆。