[发明专利]一种耐折弯的热电薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐折弯的热电薄膜及其制备方法，属于热电材料技术领域。该方法包括以下步骤：S11，2,2’‑双三氟甲基‑4,4’‑联苯二胺在溶剂中，与六氟二酐、3,3',4,4'‑联苯四甲酸二酐反应，再与乙酸酐、三乙胺反应；S12，沉淀，离心，干燥，得到聚酰亚胺；S13，所述聚酰亚胺溶解于溶剂中，真空脱泡，玻璃板流延，加热除溶剂，剥离，得到薄膜；S14，薄膜进行预处理；S15，溅射N型Bi2Te3。本发明的耐折弯的热电薄膜的制备方法，以聚酰亚胺薄膜为基底，采用磁控溅射法来溅射N型Bi2Te3，得到的热电薄膜具有很好的热电性能和耐弯折效果。

技术领域

本发明属于热电材料技术领域，具体涉及一种耐折弯的热电薄膜及其制备方法。

背景技术

热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的珀耳帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。

热电材料可将温差直接转换为电能，具有广泛应用于日常生活和工业生产中的节能减排的潜力。目前的研究大多几种在热电材料的热电转换效率，其是限制热电材料应用的关键因素之一。热电薄膜材料具有较高的热电转换效率以及在各种设备上应用的广泛适用性。石英玻璃、氧化镁等热电薄膜基底因为比较差的弯折性能而受到应用限制。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种柔性基底的热电薄膜材料。

本发明的第一方面在于公开耐折弯的热电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S11，2,2’-双三氟甲基-4,4’-联苯二胺在溶剂中，与六氟二酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐反应，再与乙酸酐、三乙胺反应；

S12，沉淀，离心，干燥，得到聚酰亚胺；

S13，所述聚酰亚胺溶解于溶剂中，真空脱泡，玻璃板流延，加热除溶剂，剥离，得到薄膜；

S14，薄膜进行预处理；

S15，溅射N型Bi2Te3。

在本发明的一些实施方式中，S11中，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

在本发明的一些实施方式中，S11中，所述2,2’-双三氟甲基-4,4’-联苯二胺与六氟二酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、乙酸酐、三乙胺的重量比例为(8.6-9.0)：(7.2-7.4)：(3.1-3.3)：(11.0-11.5)：(5.5-5.8)，优选为8.8:7.3:3.2:11.2:5.6。

在本发明的一些实施方式中，S12中，所述沉淀为与无水乙醇混合后沉淀析出。

在本发明的一些实施方式中，S13中，所述聚酰亚胺溶解于二甲基乙酰胺中，所述聚酰亚胺的重量体积百分比为0.01％-0.6％，优选为0.1％-0.3％，进一步优选为0.25％。

在本发明的一些实施方式中，S14中，所述预处理为双氧水浸泡和丙酮-无水乙醇混合液浸泡，优选丙酮-无水乙醇混合液的体积比为1:1。

在本发明的一些实施方式中，S15中，所述溅射N型Bi2Te3在室温下进行，真空度小于5×10^-4Pa，氩气流量150-250sccm，氩气气压0.6-1.0Pa，直流溅射功率10-20W，靶材与基底距离15-30mm，沉积时间0.5-2h。

在本发明的一些实施方式中，S14中，所述丙酮-无水乙醇混合液浸泡的时间T1，通过以下方法确定：