[发明专利]一种碲化铋基块体热电材料的制备方法

权利要求书

1.一种碲化铋基块体热电材料的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1：采用区熔法制备碲化铋基热电材料铸锭；

步骤2：将步骤1得到的碲化铋基热电材料铸锭粉碎、过筛，得到粒度分布范围在20～120μm之间的粉粒，使用热喷涂设备将料粉熔融并高速喷涂至表面抛光的载体片上，形成层片状材料，然后将其从载体片上剥离、研磨成粉末；

步骤3：将步骤2得到的粉末填入石墨模具中，预压后装入SPS设备中进行烧结，得到碲化铋基块体热电材料。

2.根据权利要求1所述的碲化铋基块体热电材料的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，热喷涂工艺所使用的燃料气体包括乙炔、氢气、液化石油气、丙烷。

3.根据权利要求1所述的碲化铋基块体热电材料的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，采用的热喷涂方式包括火焰喷涂、电弧喷涂、等离子体喷涂、激光喷涂、冷喷涂、电热爆炸喷涂。

4.根据权利要求1所述的碲化铋基块体热电材料的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，氧气压力为0.2～0.8MPa，燃料气体压力为0.02～0.5MPa。

5.根据权利要求1所述的碲化铋基块体热电材料的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，料粉熔融后的喷出速度为600m/s～800m/s。

6.根据权利要求1所述的碲化铋基块体热电材料的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，粉体熔融后在载体片上形成的层片状材料的厚度为30～1000μm。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的碲化铋基块体热电材料的制备方法，其特征是：所述的步骤1中，采用的熔融温度为700～900℃，熔区宽度为30～40mm，温度梯度为25～50℃/cm，生长速度为25～30mm/H。

8.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的碲化铋基块体热电材料的制备方法，其特征是：所述的步骤3中，SPS烧结过程保持真空度＜10Pa，烧结温度为360～580℃，升温速度为40～120℃/min，烧结致密化时间为5～30min。

9.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的碲化铋基块体热电材料的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，粉碎过程与研磨过程，在充入惰性气体保护氛围的手套箱中，使用玛瑙或钢制容器进行。