[发明专利]一种n型碲化铋基热电材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种n型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将原料Bi、原料Te和原料Se按Bi₂Te_3-xSe_x，0.15≤x≤0.5配料加入玻璃管中抽真空密封；

(2)将抽真空密封的玻璃管放入摇摆炉中进行熔炼，熔炼结束后，将玻璃管取出竖直放置冷却，得到碲化铋基合金锭；

(3)将碲化铋基合金锭放入气雾化设备中，将雾化室抽真空后通入雾化气体进行洗炉；

(4)洗炉结束后，进行升温熔炼，待碲化铋基合金锭完全熔化成熔体保温精炼，然后将温度升温至雾化温度，将喷嘴加热，启动雾化气体，当达到气雾化压力时，开始进行雾化；

(5)雾化结束后，冷却至室温得到所述n型碲化铋基热电材料。

2.如权利要求1所述n型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，原料Bi的纯度≥99.99％，原料Te的纯度≥99.999％，原料Se的纯度≥99.995％。

3.如权利要求1所述n型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，熔炼的具体步骤包括如下：将摇摆炉中的玻璃管在680-720℃下先预热5-6min，然后熔炼5-7min取出摇匀后，再精炼2-3min。

4.如权利要求1所述n型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，雾化气体为氩气、氮气中的一种。

5.如权利要求1所述n型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，升温速率为10-15℃/min，熔炼温度为630-650℃，保温精炼时间为5-8min。

6.如权利要求1所述n型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，雾化温度为690～710℃；喷嘴加热的温度为350～450℃。

7.如权利要求1所述n型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，气雾化压力为0.8～1.0MPa，喷嘴的直径为3-4mm。

8.如权利要求1所述n型碲化铋基热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，雾化结束后，关闭雾化气体和喷嘴加热功率，保持雾化气体压力为0.01-0.03MPa进行冷却。

9.采用如权利要求1-8任一项所述n型碲化铋基热电材料的制备方法制备的n型碲化铋基热电材料。

10.如权利要求9所述n型碲化铋基热电材料作为3D打印材料应用于3D打印中。