[发明专利]一种环境友好型碲化锡基热电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种环境友好型碲化锡基热电材料，其特征在于，其化学式为Sn_0.89Mn_0.14Te(Cu₂Te)_0.05，所述碲化锡基热电材料实现能带兼并提升电输运性能和引入间隙原子缺陷结构散射声子降低晶格热导率。

2.一种如权利要求1所述环境友好型碲化锡基热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)真空封装：以纯度大于99.99％的单质元素Sn、Mn、Cu、Te按化学式Sn_0.89Mn_0.14Te(Cu₂Te)_0.05中的化学计量比进行配料，并真空封装在石英管中；

(2)熔融淬火：将装有原料的石英管加热，使原料在熔融状态下进行充分反应，随后淬火，得到铸锭；

(3)退火淬火：将步骤(2)所得铸锭重新真空封装在石英管中，并加热，进行高温退火，随后淬火，得到铸锭；

(4)热压烧结：将步骤(3)所获得的铸锭研磨成粉末，进行真空热压烧结，随后缓慢降温得到的片状块体材料即为环境友好型碲化锡基热电材料；

步骤(2)中以每小时150～200℃的速率将石英管从室温升温至850～900℃并保温6小时，使原料在熔融状态下得到充分的反应；

步骤(3)中以每小时150～200℃的速率将石英管从室温升温至650～700℃并保温2～4天，进行热处理；

步骤(1)、步骤(3)及步骤(4)中所述的真空的绝对真空度均不大于10^-1Pa。

3.根据权利要求2所述的环境友好型碲化锡基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将石英管以每小时200℃从室温升温至850℃。

4.根据权利要求2所述的环境友好型碲化锡基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，将石英管以每小时200℃从室温升温至677℃，并保温3天，进行退火。

5.根据权利要求2所述的环境友好型碲化锡基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，将铸锭研磨成粉末，置于石墨模具中，利用感应加热，以每分钟100～300℃的速率升温至650～700℃，调节压力为60～80MPa，并恒温恒压处理30分钟，进行真空热压烧结，随后以每分钟50℃的速率缓慢冷却降至室温，即可制得环境友好型碲化锡基热电材料。

6.根据权利要求5所述的环境友好型碲化锡基热电材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，烧结的温度为677℃，烧结所用压力为70MPa。