[发明专利]一类含稀土拓扑热电材料的制备方法

摘要

本发明涉及一类含稀土拓扑热电材料的制备方法。化学通式为RXT3的单相材料很难通过通常的熔炼方法获得。本发明首先将稀土金属、VA族半导体材料和VIA族半导体材料按照摩尔比1:1:3混合后放入反应容器中，将反应容器抽真空后加热至900～1100℃，保温5～20小时，再自然冷却至常温，取出中间产物放入球磨机的球磨罐中，将球磨罐抽真空后球磨3～20小时，获得含稀土的拓扑热电材料粉体；将粉体在真空或氩气保护下烧结，获得致密的含稀土拓扑热电块体材料，其结构式为RXT3。本发明方法工艺简单、合成时间短、适用于工业化生产。利用本发明方法获得的材料的热导率低、密度高，并且具有良好的导电性。

主权项

一类含稀土拓扑热电材料的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤是：步骤(1).将稀土金属、VA族半导体材料和VIA族半导体材料按照摩尔比1:1:3混合后放入反应容器中；所述的稀土金属为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或两种的组合；所述的VA族半导体材料为锑或铋；所述的VIA族半导体材料为碲、硒、硫中的一种；步骤(2).将反应容器抽真空，真空度小于等于3×10‑4 Pa，然后将反应容器密封；步骤(3).将密封的反应容器加热至 900～1100 ℃，保温5～20小时，然后自然冷却至常温，反应容器中取出中间产物；步骤(4).将中间产物放入球磨机的球磨罐中，将球磨罐抽真空，真空度小于等于3×10‑4 Pa，然后将球磨罐密封；步骤(5).开启球磨机，球磨3～20小时，获得含稀土的拓扑热电材料粉体，其结构式为RXT3；其中R为稀土金属元素、X为VA族半导体材料元素、T为VIA族半导体材料元素；步骤(6).将含稀土的拓扑热电材料粉体在真空或氩气保护下烧结，获得致密的含稀土拓扑热电块体材料。