[发明专利]一种Ga元素掺杂In2

权利要求书

1.一种结晶度高、杂质少、致密度高、热导率低的Ga元素掺杂In₂O₃(ZnO)₃热电材料的制备方法，其特征在于，包括前处理、烧结步骤，具体包括：

A、前处理：原料In₂O₃、ZnO和Ga₂O₃摩尔计量是按In₂O₃(ZnO)₃+X%Ga₂O₃ mol%掺杂量进行化学计量，其中0X≤1；按配比称取原料In₂O₃、ZnO和Ga₂O₃混匀得到物料a，物料a中加入物料a质量2倍的无水乙醇，然后球磨后得到溶液b；

B、烧结：将溶液b在温度60~100℃干燥8~15h得到粉末c，粉末c研磨过400~600目筛后压制成型得到型坯d，型坯d于温度1000~1800℃下烧结8~10h冷却至室温得到目标物结晶度高、杂质少、致密度高、热导率低的Ga元素掺杂In₂O₃(ZnO)₃热电材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，A步骤中所述的球磨是在温度30~50℃、球磨机转速100~150r/min下球磨300~500min。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，球磨中加入磨球质量为物料a质量的四分之一。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，B步骤中所述的型坯d是将溶液b在温度70~90℃干燥11~13h得到粉末c，粉末c研磨过500目筛后压制成型得到。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，B步骤中所述的压制成型是在保压压力3~5MPa 下保压3~5min压制成型。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，B步骤中所述的烧结是将型坯d于温度1200~1600℃下烧结8~10h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的冷却是在惰性气氛下自然冷却。

8.一种根据权利要求1~7中任一所述制备方法制备的结晶度高、杂质少、致密度高、热导率低的Ga元素掺杂In₂O₃(ZnO)₃热电材料，其特征在于，所述热电材料是以In₂O₃、ZnO和Ga₂O₃为原料制备得到，为超晶格结构，在973K高温下热导率为1.40~1.65Wm^-1K^-1，ZT值在0.15~0.25，且在温度700℃下均不发生相变。

9.一种根据权利要求8所述结晶度高、杂质少、致密度高、热导率低的Ga元素掺杂In₂O₃(ZnO)₃热电材料在制备热电转换产品中的应用。