[发明专利]一种Cu-Se-S体系热电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Cu-Se-S体系热电材料，其特征在于：该材料中Cu:Se:S的摩尔比为2:(1-x):x，其中0＜x＜1，该材料由单相Cu-Se-S三元合金通过原位相分离得到的Cu₂Se相和Cu₂S相组成，Cu₂S相弥散分布在Cu₂Se相中，Cu₂Se相的晶粒尺寸为200-500nm，Cu₂S相的尺寸为10-50nm。

2.根据权利要求1所述的一种Cu-Se-S体系热电材料，其特征在于：所述Cu₂S相呈不规则的片状。

3.根据权利要求1所述的一种Cu-Se-S体系热电材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)向乙二胺溶剂中加入Cu:Se:S摩尔比为2:(1-x):x的CuO粉、Se粉和S粉，形成混合溶液，向混合溶液中加入还原剂与碱性剂，使混合溶液的PH值为12～14，在100～200℃温度下进行水热反应，水热反应的时间为6～12h，得到单相的Cu-Se-S合金粉体；

(2)将步骤(1)中的Cu-Se-S合金粉体分离和干燥后得到干燥的Cu-Se-S合金粉体；

(3)将步骤(2)中得到的Cu-Se-S合金粉体采用放电等离子工艺进行烧结，烧结的温度为450～500℃，烧结时间为10～30min，烧结时压力为10-40MPa，得到由Cu₂Se相和Cu₂S相组成的Cu-Se-S多晶材料。

4.根据权利要求3所述的一种Cu-Se-S体系热电材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中分离采用离心机对Cu-Se-S合金粉体进行分离，分离时间为4-5min，转速为1800-2000转/分钟。

5.根据权利要求4所述的一种Cu-Se-S体系热电材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的干燥在真空条件下进行，干燥温度为50-60℃，干燥时间6-12h。

6.根据权利要求3所述的一种Cu-Se-S体系热电材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)加入的还原剂为水合肼，碱性剂为NaOH。

7.根据权利要求3所述的一种Cu-Se-S体系热电材料的制备方法，其特征在于：所述硫粉、硒粉和氧化铜粉的纯度均不小于99.9％。