一种纳米SiC/Bi<SUB>2</SUB>Te<SUB>3</SUB>基热电材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米SiC/Bi₂Te₃基热电材料的制备方法，属于能源材料技术领域。以高纯Bi粉、Te粉和纳米SiC为原料，通过机械合金化合成Bi₂Te₃化合物微细粉末，再利用放电等离子烧结工艺将掺杂纳米SiC颗粒的Bi₂Te₃前驱微细粉烧结成块体。工艺步骤包括：配置原料、机械合金化、放电等离子烧结、样品检测。本发明的优点在于：工艺简便，合成化合物时间短，烧结温度低、时间短，可获得细小、均匀的组织，能获得高致密度、高机械性能、高热电性能的热电材料。

主权项

权利要求书1、一种纳米SiC/Bi2Te3基热电材料的制备方法，以高纯Bi粉、Te粉和纳米SiC为原料，通过机械合金化合成Bi2Te3化合物微细粉末，再利用放电等离子烧结工艺将掺杂纳米SiC颗粒的Bi2Te3前驱微细粉烧结成块体；工艺步骤包括：a、配置原料：采用高纯的Bi、Te单质作为初始原料，按Bi∶Te＝2∶3原子比配料，同时按照体积百分比为0.0～10.0％掺入纳米SiC颗粒；b、机械合金化：将原料放入球磨罐，并通入惰性气体保护、干磨，转速为100～500rpm，时间为15min～96h；干磨后加入无水乙醇作为介质湿磨，转速为50～300rpm，时间为15min～12h；将已经合金化的粉末烘干得到干粉，烘干温度为20～200℃，时间为4～20h；c、放电等离子烧结：将合成后的SiC/Bi2Te3料粉装入石墨模具，放进放电等离子烧结炉中烧结，烧结环境为真空，真空度为4～7Pa；烧结温度为200～500℃，保温时间为2～8min，烧结压力为20～60MPa，升温速度为40℃～180℃/min；d、样品检测：取出样品后，用砂纸对样品表面进行打磨后，进行物相鉴定和显微结构分析，并进行热电性能测试。