[发明专利]一种低温p型复合热电材料及制备方法

权利要求书

1.一种低温p型复合热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01：成分配置，称取Sn、Bi、Sb和Te单质原料装入容器中；

步骤S02：气氛保护熔炼，向所述容器中持续通保护气体，加热熔炼，并保温一段时间；

步骤S03：超声振动快速凝固，将步骤S02中反应后的熔体倒入液氮冷却的钢模中，超声振动快速凝固制备纳米晶p型Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃四元热电材料铸锭，其中x的取值范围为：0＜x≤0.2；

步骤S04：复合热电材料粉末制备，将p型Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃四元热电材料铸锭研磨制粉，取Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃粉末与Cu₂S粉末混合制备p型Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃/y(Cu₂S)复合热电材料粉末，其中y为Cu₂S粉末占Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃粉末和Cu₂S粉末总质量的占比。

2.根据权利要求1所述的p型复合热电材料的制备方法，其特征在于，还包括步骤S05：复合热电材料块体制备，将步骤S04中p型Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃/y(Cu₂S)复合热电材料粉末冷压成型以及常压气氛保护烧结得到热电材料块体。

3.根据权利要求1所述的p型复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S02中保护气体为高纯氩气，通气速率为0.5-3L/min；熔炼温度为600℃-800℃，保温时间为1-4h，充分反应后搅拌均匀。

4.根据权利要求1所述的p型复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S03超声振动快速凝固中超声振动时间为：1-5min，超声波频率为：30-60KHz。

5.根据权利要求1所述的p型复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S04中将p型Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃四元热电材料铸锭研磨制粉，具体是采用球磨制粉。

6.根据权利要求1所述的p型复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S04中Cu₂S粉末占Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃粉末和Cu₂S粉末总质量的0.01wt％～0.5wt％。

7.根据权利要求1所述的p型复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S01中按Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃的原子比称取Sn、Bi、Sb、Te单质。

8.根据权利要求7所述的p型复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S04中Sn_xBi_0.5-xSb_1.5Te₃粉末与Cu₂S粉末混合具体是采用球磨混料，球磨混料时间为:30～60min，球磨混料转速为：100～500rpm，球料比为：10:1。