[发明专利]一种中低温赝两元热电合金及制备工艺

摘要

本发明涉及新材料领域的一种具有高热电优值ZT的中低温p－型赝两元热电合金及制备工艺。本发明的材料要点是通过摩尔分数为0.025的Cu₄Te₃替代相等摩尔分数的Bi_0.5Sb_1.5Te₃，构成赝两元合金，组成为(Cu₄Te₃)_0.025(Bi_0.5Sb_1.5Te₃)_0.975。制备工艺：先根据Cu₄Te₃和Bi_0.5Sb_1.5Te₃两化学式配比两合金组分，各组分通过真空熔炼合成。Cu₄Te₃合成温度为1000～1100℃，Bi_0.5Sb_1.5Te₃为700～800℃。后根据化学式(Cu₄Te₃)_0.025－(Bi_0.5Sb_1.5Te₃)_0.975称量相应量的Cu₄Te₃和Bi_0.5Sb_1.5Te₃，在1000～1100℃下再次熔炼10小时。球磨后的粉末经放电等离子火花烧结成形，烧结温度为400℃，烧结压力50MPa，保温时间10分钟。在474K时，材料的Seebeck系数α＝148.0(μV/K)，电导率σ＝10.8×10⁴Ω^－1.m^－1，热导率κ＝0.89(W.K^－1.m^－1)，最大热电优值ZT＝1.26。材料优点：无污染，无噪音，可应用于制冷或中低温发电元器件制作，具有运行可靠，寿命长，制备工艺简单等优点。

主权项

1、一种由Cu4Te3和Bi0.5Sb1.5Te3两种化合物组成的中低温赝两元热电合金，其特征是采用放电等离子烧结SPS制备。该赝两元热电合金是通过摩尔分数为0.025的Cu4Te3替换等摩尔分数的Bi0.5Sb1.5Te3，构成赝两元合金，其化学式为(Cu4Te3)0.025-(Bi0.5Sb1.5Te3)0.975。