[发明专利]一种具有高温稳定性的Mg3Sb2基热电材料及其制备方法在审
申请号: | 202110381401.6 | 申请日: | 2021-04-09 |
公开(公告)号: | CN113121234A | 公开(公告)日: | 2021-07-16 |
发明(设计)人: | 丁发柱;古宏伟;商红静;黄大兴;谢波玮;高召顺;李太广;邹琪 | 申请(专利权)人: | 中国科学院电工研究所 |
主分类号: | C04B35/547 | 分类号: | C04B35/547;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/645;C04B41/87;H01L35/18;H01L35/34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 具有 高温 稳定性 mg3sb2 热电 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种具有高温稳定性的Mg3Sb2基热电材料,其特征在于,包括Mg3~3.2Sb1.5Bi0.5-xTex热电块体材料和沉积在所述Mg3~3.2Sb1.5Bi0.5-xTex热电块体材料表面的氮化硼涂层;所述Mg3~3.2Sb1.5Bi0.5-xTex热电块体材料中,0<x≤0.06。
2.根据权利要求1所述的具有高温稳定性的Mg3Sb2基热电材料,其特征在于,x为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05或0.06。
3.权利要求1或2所述具有高温稳定性的Mg3Sb2基热电材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在保护气氛下,将摩尔比为3~3.2:1.5:0.5-x:x的金属Mg、Sb、Bi和Te混合进行高能球磨,得到混合粉末;
(2)将所述混合粉末在750~800℃条件下热压成型,得到Mg3~3.2Sb1.5Bi0.5-xTex热电块体材料;
(3)在真空条件下,将所述Mg3~3.2Sb1.5Bi0.5-xTex热电块体材料加热至300~400℃,通入BCl3、NH3、H2和N2的混合气体,在Mg3~3.2Sb1.5Bi0.5-xTex热电块体材料表面进行化学气相沉积形成氮化硼涂层,得到所述具有高温稳定性的Mg3Sb2基热电材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中金属Mg、Sb、Bi和Te的纯度大于等于99.99%。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中高能球磨的时间为10~24h;所述混合粉末的粒径小于1微米。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中热压成型的时间为2~5min。
7.根据权利要求3或6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中热压成型后,还包括将所得Mg3~3.2Sb1.5Bi0.5-xTex热电块体材料采用高纯氮气进行清洗。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中真空条件的真空度为1×10-2~8×10-2Pa。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)混合气体中BCl3的体积流量为100~200sccm,所述NH3、H2、N2与BCl3的体积比为3:1:6:1;所述混合气体的气压为4~5kPa。
10.根据权利要求3、8或9所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中化学气相沉积的时间为2~3h。
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