SrTiO₃/TiO₂复合热电陶瓷材料的制备方法

摘要

SrTiO₃/TiO₂复合热电陶瓷材料的制备方法，本发明属于热电陶瓷领域，它为了解决现有SrTiO₃氧化物热电性能不高及烧结温度偏高的问题。制备：一、制备水合二氧化钛纤维；二、向Sr(NO₃)₂溶液中加入步骤一得到的水合二氧化钛纤维，超声分散均匀后调节体系pH值至8～12，然后进行水热反应，干燥后得到复合纤维；三、复合纤维压制成型，在1100℃～1300℃温度下乏氧烧结，得到SrTiO₃/TiO₂复合热电陶瓷材料。本发明还可以掺杂稀土元素提高复合热电陶瓷材料的电导率。本发明通过制备SrTiO₃/TiO₂复合纤维，使SrTiO₃基材料的ZT值提高到0.1～0.35，且有效降低了其烧结温度。

主权项

SrTiO₃/TiO₂复合热电陶瓷材料的制备方法，其特征在于是按下列步骤实现：一、将K₂CO₃和TiO₂粉体均匀混合后加入蒸馏水搅拌成黏糊状的混合料，混合料置于铂片上成型，经干燥后送入马弗炉中在950～1100℃温度下保温1～100h，取出在空气中冷却得到K₂Ti₄O₉纤维，然后将K₂Ti₄O₉纤维放入蒸馏水中边搅拌边加入盐酸进行酸洗，过滤出纤维并用蒸馏水洗至滤液为中性，最后干燥得到水合二氧化钛纤维；二、将Sr(NO₃)₂溶于去离子水中，得到浓度为0.3mol/L的Sr(NO₃)₂溶液，向Sr(NO₃)₂溶液中加入步骤一得到的水合二氧化钛纤维，超声分散均匀后用氨水或NaOH调解体系pH值至8～12，转入带有聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中，在120～200℃温度下反应1～100h，待自然冷却后滤出纤维，用去离子水清洗3～6次，干燥处理后得到SrTiO₃/TiO₂复合纤维；三、将步骤二得到的SrTiO₃/TiO₂复合纤维压制成型，然后放在烧结垫片上在乏氧烧结气氛下以1100℃～1300℃的温度烧结2～6h，自然冷却后得到SrTiO₃/TiO₂复合热电陶瓷材料。