[发明专利]一种提高N型多晶Bi2Te3热电性能的热处理方法

摘要

一种提高N型多晶Bi₂Te₃热电性能的热处理方法，属于能源材料技术领域。该方法分为N型多晶Bi₂Te₃热电材料的制备和退火处理两部分。首先将高纯Bi和Te元素单质进行机械合金化合成Bi₂Te₃化合物粉末，通过放电等离子烧结制备多晶N型Bi₂Te₃块体材料，然后将Bi₂Te₃块体材料进行真空退火处理。该方法通过退火处理提高了多晶N型Bi₂Te₃的热电性能，具有工艺简便、成本低和实用性强等优点。

主权项

1.一种提高N型多晶Bi2Te3热电性能的热处理方法，其特征在于工艺为：(1)采用高纯的Bi、Te单质作为初始原料，按Bi∶Te＝2∶3原子比配料、混合成混合粉末；(2)将混合粉末放入球磨罐中，为了防止在机械合金化过程中原料粉末氧化通入惰性气体进行干磨，转速为100～500rpm，时间为15min～96h；干磨后加入乙醇作为介质湿磨，在进气口通入氩气的同时，在出气口用针管注入乙醇，注射完乙醇后先关闭出气口再关闭进气口；湿磨转速为50～300rpm，时间为15min～12h，防止粉末结块，使其球磨更加均匀；将已经合金化的粉末烘干得到Bi2Te3粉料，烘干温度为20～200℃，时间为4～20h；(3)将烘干的Bi2Te3粉料装入Φ10～20mm的石墨模具中，放进放电等离子烧结炉中烧结，烧结环境的真空度为4～7Pa；烧结温度为200～500℃，保温时间为2～8min，烧结压力为20～60MPa，升温速度为40～180℃/min；(4)将第(3)步烧结得到的块体材料进行表面打磨处理后，装入玻璃管中，然后对玻璃管抽真空，当管内的压力小于10-3Pa后，进行密封处理；将封好试样的玻璃管放入箱式炉中进行退火处理，加热到100～400℃，保温1～150小时后随炉冷却，得到Bi2Te3块体材料。