[发明专利]具有提高的品质因数的半赫斯勒合金及其制造方法

权利要求书

1.一种制造平均粒度小于1微米的热电材料的方法，所述方法包括：

组合并电弧熔化所述热电材料的组成元素，形成所述热电材料的液态合金；

铸造所述热电材料的液态合金，形成所述热电材料的固体铸件；

将所述热电材料的固体铸件球磨成具有纳米级平均粒度的颗粒；以及

烧结上述具有纳米级粒度的颗粒，从而形成具有纳米级平均粒度的热电材料。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述具有纳米级平均粒度的颗粒的平均粒度小于100nm，且90%所述颗粒的粒度小于250nm。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述具有纳米级平均粒度的颗粒的平均粒度为5nm至100nm。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述纳米级平均粒度为小于300nm，且90%所述颗粒的粒度小于500nm。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述纳米级平均粒度为10nm至300nm。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述组成元素的纯度为至少99.9%。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述组成元素的纯度为至少99.99%。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述热电材料包括半赫斯勒材料，并且所述组成元素包括Tr、Zr、Hf中的至少一种，Ni和Co中的至少一种以及Sn和Sb中的至少一种。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述半赫斯勒材料的分子式为Hf_1+δ-x-yZr_xTi_yNiSn_1+δ-zSb_z，其中，0≤x≤1.0，0≤y≤1.0，0≤z≤1.0且-0.1≤δ≤0.1。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述半赫斯勒材料的分子式为Hf_1-x-yZr_xTi_yNiSn_1-zSb_z，其中，0≤x≤1.0，0≤y≤1.0且0≤z≤1.0。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述半赫斯勒材料的分子式为Hf_1-x-yZr_xTi_yNiSn_1-zSb_z，其中，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5且0≤z≤0.2。

12.如权利要求8所述的方法，其中，所述半赫斯勒材料的分子式为Hf_1+δ-x-yZr_xTi_yCoSb_1+δ-_zSn_z，其中，0≤x≤1.0，0≤y≤1.0，0≤z≤1.0且-0.1≤δ≤0。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述半赫斯勒材料的分子式为Hf_1-x-yZr_xTi_yCoSb_1-zSn_z，其中，0≤x≤1.0，0≤y≤1.0且0≤z≤1.0。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述半赫斯勒材料的分子式为Hf_1-x-yZr_xTi_yCoSb_1-zSn_z，其中，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5且0≤z≤0.5。

15.如权利要求1所述方法，其中，所述热电材料的品质因数ZT比粒度为1微米或1微米以上的相同热电材料的品质因数ZT大20%或20%以上。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述热电材料的品质因数ZT比粒度为1微米或1微米以上的相同热电材料的品质因数ZT大50%或50%以上。

17.如权利要求1所述的方法，其中，所述热电材料为n型，在高于600℃的温度下品质因数ZT大于0.8。

18.如权利要求1所述的方法，其中，所述热电材料为p型，在高于600℃的温度下品质因数ZT大于0.5。