掺杂的钛钴锑基热电复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一类掺杂的钛钴锑基热电复合材料及其制备方法，其特征在于所述热电复合材料组成通式为Ti_1+xCo_y(Me)_1-ySb_z(Me’)_1-z，式中x＝0.05-0.20，y＝0.80-1.0，z＝0.85-1.0；Me为Ni、Fe、Pd和Pt中的一种；Me’为Sn、Te和Ge中的一种，x、y、z为摩尔百分比，其制备方法特征是按组成式配料，压制成片状，然后经二次熔炼制得分散均匀的纳米级TiO₂颗粒，在利用掺杂提高基体材料电传输性能的同时，大幅降低材料的晶格热导率，从而提高材料的热电性能。

主权项

1、一种掺杂的钛钴锑基热电复合材料的制备方法，其特征在于制备步骤是：①采用Ti、Co、Sb和掺杂元素Me和Me’按Ti1+xCoy(Me)1-ySbz(Me’)1-z组成通式摩尔百分比配料，混匀后压制成片状，放入电弧熔炼炉中；所述的Ti、Co、Sb和掺杂元素Me及Me’的纯度均大于或等于99.9％；所述的Me为Ni、Fe、Pd或Pt；Me’为Sn、Te或Ge；0.05≤x≤0.20；0.80≤y≤1.0；0.85≤z≤1.0；②第一次熔炼：电弧熔炼炉内抽真空，真空度小于1Pa，然后充入高纯氩气，使原料在熔融状态下化学反应，形成Ti1+xCoy(Me)1-ySbz(Me’)1-z化合物基体相；③第二次熔炼，由步骤②熔炼的材料冷却后，抽真空，然后充入氧气，氧气的充入量控制在过量Ti摩尔数的10-100％，再充入高纯氩气进行第二次熔炼，熔炼过程翻转样品，反复熔炼1-5次，使氧气与过量Ti反应充分；所述的过量Ti是指按①中Ti的组份为基准的，0.05≤x≤0.20。