[发明专利]一种p型立方相Ge-Se基热电材料及制备方法

权利要求书

1.一种Ge-Se基热电材料，其特征在于：所述材料化学通式为GeSeA_2xB_3x，其中：Ge:Se:A:B的摩尔比为1:1:2x:3x，且0.08≤x≤0.15；A为金属Sb，B为非金属Te；所述Ge-Se基热电材料具有立方晶体结构，是p型热电材料；所述Ge-Se基热电材料的粒径尺寸为1μm-40 μm。

2.根据权利要求1所述的Ge-Se基热电材料，其特征在于，所述Ge-Se基热电材料的粒径尺寸为5-20 μm。

3.一种权利要求1所述的Ge-Se基热电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）球磨混合：按照权利要求1所述的GeSeA_2xB_3x中的摩尔比，称取Ge，A，B，Se元素单质的粉末，球磨混合得到混合粉末；

（2）熔融反应：将所述混合粉末冷压成块，放入石英管内，然后真空封管，放入熔融炉中，升温至熔融温度，保持一段反应时间，降温到室温后得到块状材料；

（3）固体烧结：将所述块状材料研磨成粉末，放入烧结模具中，然后将模具放入烧结炉中，利用放电等离子烧结技术，加压至设定压力30-100MPa，抽真空至1-5 Pa，然后加电流升温，升温至烧结温度723-800K，保持此烧结温度一段时间，然后减小电流，降温至室温，结束烧结，得到p型立方相GeSeA_2xB_3x热电材料。

4.根据权利要求3所述的Ge-Se基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，球磨混合的转速为200-600 rpm，球磨混合的时间为8-24h。

5.根据权利要求3所述的Ge-Se基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，熔融温度为973 K-1273 K，反应时间为1h-12 h。

6.根据权利要求3所述的Ge-Se基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，设定压力为50 MPa。

7.根据权利要求3所述的Ge-Se基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，烧结温度为743 K，烧结温度保持时间为1-30 min。

8.根据权利要求3所述的Ge-Se基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，烧结炉为放电等离子烧结仪。