[发明专利]方钴矿基热电材料及器件用热防护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种方钴矿基热电材料及器件用热防护涂层，包括以下组分：

20-80重量份的有机硅烷；

3-60重量份的硅溶胶；

3-55重量份的玻璃粉；以及

3-50重量份的水。

2.如权利要求1所述的热防护涂层，其特征在于，所述有机硅烷以通式R_4-xSi(OR’)_x表示，式中，R为烷基、苯基、乙烯基、氯丙基、环氧丙氧基或甲基丙烯酰氧丙基，R’为甲基、乙基或丙基，x为数字1、2或3。

3.如权利要求2所述的热防护涂层，其特征在于，R为甲基。

4.如权利要求3所述的热防护涂层，其特征在于，所述有机硅烷是甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷。

5.如权利要求1所述的热防护涂层，其特征在于，所述有机硅烷是烷烃基卤硅烷。

6.如权利要求5所述的热防护涂层，其特征在于，所述有机硅烷是三甲基氯硅烷。

7.如权利要求1所述的热防护涂层，其特征在于，所述硅溶胶含有10-40重量％的SiO₂，以所述硅溶胶的重量计，其粒径为8-20nm。

8.如权利要求1所述的热防护涂层，其特征在于，所述玻璃粉包含多种选自下组的氧化物成分：P₂O₅、SnO₂、SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、TiO₂、CaO、MgO、Na₂O、以及K₂O，其粒度为要求200目筛全部通过，其软化温度在430-600℃之间。

9.如权利要求1所述的热防护涂层，其特征在于，所述方钴矿基热电材料选自：CoSb₃基方钴矿材料、掺杂CoSb₃基方钴矿化合物、CoSb₃基填充方钴矿化合物、掺杂CoSb₃基填充方钴矿化合物、以及以上述化合物为主相的复合材料。

10.如权利要求1所述的热防护涂层，其特征在于，它还包含以下组分：

0.001-2重量份的酸；

0-30重量份的醇；

0-20重量份的附加颜填料；以及

0-1重量份的助剂。

11.如权利要求10所述的热防护涂层，其特征在于，所述附加颜填料为无机填料。

12.如权利要求11所述的热防护涂层，其特征在于，所述附加颜填料为金属粉末或金属氧化物粉末。

13.一种方钴矿基热电材料及器件用热防护涂层的制备方法，该方法包括：

将20-80重量份的有机硅烷在4-80℃下水解聚合，得到有机组分A；

将3-60重量份的硅溶胶和3-55重量份的玻璃粉混合后经球磨混合均匀，得到无机组分B；以及

将所得的有机组分A和无机组分B共混搅拌均匀，得到有机无机复合浆料，然后将该浆料涂覆在经过表面处理的方钴矿基热电材料及器件表面，得到有机无机复合热防护涂层。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述有机无机复合浆料采用浸涂、刮涂、淋涂、喷涂或刷涂涂覆在经过表面处理的方钴矿基热电材料及器件表面。

15.权利要求1-10中任一项的热防护涂层在热电元件上的应用。

16.如权利要求15所述的应用，其特征在于，所述热防护涂层的长度小于或等于热电元件的长度；并且在小于热电元件的长度的情况下，热电元件靠近低温端处留有不大于热电元件总长度的20-40％的无涂层区域。

17.如权利要求15所述的应用，其特征在于，在所述热电元件构成π型器件的情况下，当热防护涂层的长度小于热电元件的长度时，p型和n型热电元件上的热防护涂层的长度不同。

18.权利要求1-10中任一项的热防护涂层在阻止方钴矿基热电材料中Sb元素的升华和方钴矿基热电材料的氧化中的应用。