[发明专利]一种碲化铋热电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碲化铋热电材料的制备方法，其特征在于，所制备的碲化铋热电材料为N型，包括如下步骤：

步骤一、按照N型碲化铋材料的化学式Bi₂Te_2.7Se_0.3称取Bi、Te 和Se 单质粉末为原料；

步骤二、将上述原料混合均匀后置于加装等离子发生器的球磨罐中进行高能球磨处理；

步骤三、将球磨之后的罐体内的粉体在惰性气体保护下转移至烧结模具中进行致密化烧结，烧结分两次进行，冷却后得到碲化铋热电材料；

其中，步骤二中，所述球磨处理的工艺参数为：球磨罐中的球料质量比为（10~20）：1，球磨在惰性气氛下进行，球磨时间为0.5～1.5 h；所述加装等离子发生器的球磨罐的转速为500~1500 r/min，所述等离子发生器电功率为0.5-3kW。

2.根据权利要求1所述的碲化铋热电材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，加装等离子体发生装置的球磨罐体内衬为聚四氟乙烯或者硬质合金，球磨球为硬质合金，不锈钢、氧化锆或碳化钨。

3.根据权利要求2所述的碲化铋热电材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，球磨球为硬质合金。

4.根据权利要求1所述的碲化铋热电材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述烧结采用放电等离子烧结或热压烧结，第一次烧结的工艺条件如下：真空度＜10Pa，升温速率20～100K/min，烧结压力为50～65Mpa，压力保持时间不小于10分钟，烧结温度为400℃～520℃。

5.根据权利要求4所述的碲化铋热电材料的制备方法，其特征在于，第一次烧结的烧结温度为450～500℃。

6.根据权利要求4所述的碲化铋热电材料的制备方法，其特征在于，第二次烧结是将第一次烧结所获得的致密块体材料重新放置于尺寸更大的烧结模具中进行二次液相塑性烧结，第二次烧结的工艺条件为真空度＜10Pa，升温速率20～100K/min，烧结温度为450～500℃，烧结压力为50～65Mpa，温度压力保持时间10~30分钟。

7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的碲化铋热电材料的制备方法制备得到的碲化铋热电材料。