[发明专利]一种p型碲化铋基复合热电材料的制备方法

权利要求书

1.一种p型碲化铋基复合热电材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）分别称取符合化学计量比的SbCl₃和Na₂S‧9H₂O，并分别将其分散到水溶液中，超声合成得到纯相非晶态Sb₂S₃粉末；

（2）分别称取一定量的p型商业Bi_0.5Sb_1.5Te₃粉末和不同质量的非晶态Sb₂S₃粉末，并将其分别超声分散到等量的水中，超声合成得到Bi_0.5Sb_1.5Te₃-x%Sb₂S₃，其中x为质量百分数，复合粉末；

（3）利用放电等离子烧结设备，将所述Bi_0.5Sb_1.5Te₃-x%Sb₂S₃复合粉末烧结成块体热电材料。

2.根据权利要求1所述的一种p型碲化铋基复合热电材料的制备方法，其特征在于，分别称取符合化学计量比的SbCl₃和Na₂S‧9H₂O原料，并分别将其分散到水溶液中，超声合成得到纯相非晶态Sb₂S₃粉末，具体包括：将称取的SbCl₃和Na₂S‧9H₂O分别溶解到等摩尔比的盐酸和氢氧化钠水溶液中得到溶液A和溶液B；超声条件下，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，在~40℃条件下，继续超声一定时间合成得到纯相非晶态Sb₂S₃粉末。

3.根据权利要求1或2所述的一种p型碲化铋基复合热电材料的制备方法，其特征在于，分别称取一定量的p型商业Bi_0.5Sb_1.5Te₃粉末和不同质量的非晶态Sb₂S₃粉末，并将其分别超声分散到等量的水中，超声合成得到Bi_0.5Sb_1.5Te₃-x%Sb₂S₃复合粉末，具体包括：

将称取的p型商业Bi_0.5Sb_1.5Te₃粉末和非晶态Sb₂S₃粉末分别加入到等量的相同pH值的水中，超声分散均匀；之后在超声条件下，将Sb₂S₃水溶液缓慢滴加到Bi_0.5Sb_1.5Te₃水溶液中，继续超声一段时间再连续搅拌后，合成得到Bi_0.5Sb_1.5Te₃-x%Sb₂S₃复合粉末。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种p型碲化铋基复合热电材料的制备方法，其特征在于，利用放电等离子烧结设备，将所述Bi_0.5Sb_1.5Te₃-x%Sb₂S₃复合粉末烧结成块体热电材料，具体包括：

（1）将所述Bi_0.5Sb_1.5Te₃-x%Sb₂S₃复合粉末转移至石墨模具中，并将其放入放电等离子烧结设备的腔体中烧结，烧结环境为真空，真空度为≤10Pa；

（2）烧结过程：放电等离子烧结设备控制烧结压力强度为P₁，以V₁的升温速度将反应腔体内的温度从室温升至第一温度点T₁；增大烧结压力强度至P₂，以V₂的升温速度将反应腔体内的温度从T₁升至第二温度点T₂；在温度为T₂的条件下，烧结压力为P₂，保温时间为t；烧结结束，撤去压力，样品随炉冷却至室温。