[发明专利]一类含稀土拓扑热电材料的制备方法

权利要求书

1. 一类含稀土拓扑热电材料的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤是：

步骤(1).将稀土金属、VA族半导体材料和VIA族半导体材料按照摩尔比1:1:3混合后放入反应容器中；

所述的稀土金属为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或两种的组合；所述的VA族半导体材料为锑或铋；所述的VIA族半导体材料为碲、硒、硫中的一种；

步骤(2).将反应容器抽真空，真空度小于等于3×10^-4 Pa，然后将反应容器密封；

步骤(3).将密封的反应容器加热至 900～1100 ℃，保温5～20小时，然后自然冷却至常温，反应容器中取出中间产物；

步骤(4).将中间产物放入球磨机的球磨罐中，将球磨罐抽真空，真空度小于等于3×10^-4 Pa，然后将球磨罐密封；

步骤(5).开启球磨机，球磨3～20小时，获得含稀土的拓扑热电材料粉体，其结构式为RXT₃；其中R为稀土金属元素、X为VA族半导体材料元素、T为VIA族半导体材料元素；

步骤(6).将含稀土的拓扑热电材料粉体在真空或氩气保护下烧结，获得致密的含稀土拓扑热电块体材料。

2.如权利要求1所述的一类含稀土拓扑热电材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中反应容器抽真空后充入氩气，压力小于等于1个标准大气压，然后将反应容器密封。

3.如权利要求1所述的一类含稀土拓扑热电材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中球磨罐抽真空后充入氩气，压力小于等于1个标准大气压，然后将球磨罐密封。

4.如权利要求1所述的一类含稀土拓扑热电材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中采用热压烧结，烧结温度为400～550℃、烧结压力为40～80 MPa、烧结时间为0.5～3小时。

5.如权利要求1所述的一类含稀土拓扑热电材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中采用放电等离子体烧结，烧结温度为350～600℃、烧结压力为30～60 MPa、烧结时间为5～10分钟。