[发明专利]热电化合物BaCu2

权利要求书

1.一种具有正交结构的热电材料BaCu₂Se₂材料，其特征在于：通过改变Cu含量合成BaCu_2+xSe₂化合物，其晶体具有笼状形式的正交结构；

BaCu_2+xSe₂化合物中的x满足：-0.06≤x≤0.02且x≠0。

2.一种权利要求1所述具有正交结构的热电材料BaCu₂Se₂材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1：在H₂O0.1ppm且O₂0.1ppm的氩气手套箱中，按BaCu_2+x Se₂化合物的化学计量比分别称取钡块、铜片、硒粒作为样品原料，放入坩埚中；

步骤2：用真空封管机把步骤1中配制好的样品真空封于石英管中，置于马弗炉中从室温缓慢加热至673～723K，保温8～10小时，再缓慢加热至873～1023K，在保温20～30小时后随炉冷却，得到固相反应产物；

步骤3：在氩气手套箱中，将步骤2中所得到的固相反应产物用玛瑙研钵研磨成粉末，然后将粉末再次真空封管，随后在873～1023K下进行二次退火；

步骤4：将步骤3中得到的二次退火产物研磨成细粉，然后将细粉置于石墨模具中，真空热压成直径小于10mm的圆片，得到具有正交结构的热电材料BaCu₂Se₂材料；其热压压力及温度条件为：在60～70Mpa压力下，在773～873K下保温30～40分钟。

3.一种Te掺杂BaCu₂Se₂热电化合物材料，其特征在于：其化学通式为BaCu₂Se_2-yTe_y，y为掺杂元素Te的实际组分；

BaCu₂Se_2-yTe_y化合物中的y满足：0.04≤y≤0.12且y≠0。

4.一种权利要求3所述Te掺杂BaCu₂Se₂热电化合物材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤a：在H₂O0.1ppm且O₂0.1ppm的氩气手套箱中，按化学通式BaCu₂Se_2-yTe_y计算的质量，称取钡块、铜片、硒粒、碲块放入坩埚中；

步骤b：用真空封管机将步骤a中配制好的样品真空封于石英管中，进行固相烧结反应；烧结采用分段加热方法，其烧结工艺特征为：

采用0.7～1K/min的速度缓慢从室温加热至673～723K，并保温550～650分钟；随后采用0.7～1K/min的速度继续加热至973K～1123K，并保温2～3天；

步骤c：在真空氛围的手套箱中，将步骤b中所得到的烧结产物研磨成粉末，将粉末再次封于真空，然后在973～1123K下完成二次退火；

步骤d：将步骤c中得到的二次退火产物用玛瑙研钵研磨成细粉，然后将细粉置于石墨热压模具中，真空热压成片，得到Te掺杂BaCu₂Se₂热电化合物材料；其热压压力及温度条件为：在65～75Mpa压力下，在773～873K下保温30～40分钟。