[发明专利]一种硫族铅化物热电材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201611031592.9 | 申请日： | 2016-11-22 |
| 公开（公告）号： | CN106711317B | 公开（公告）日： | 2019-06-11 |
| 发明（设计）人： | 裴艳中;李文;陈志炜 | 申请（专利权）人： | 同济大学 |
| 主分类号： | H01L35/16 | 分类号： | H01L35/16;H01L35/34 |
| 代理公司： | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人： | 褚明伟 |
| 地址： | 200092 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种硫族铅化物热电材料及其制备方法，其化学式为Pb1‑xSb2x/3Se，0＜x≤0.09；该材料的制备是以高纯单质为原料，按上述化学式中的化学计量比配料，通过真空封装、高温熔融、退火热处理后，研磨成粉末，进行真空热压烧结、缓慢降温后得到片状块体材料即为目标组分的硒化铅材料。本发明通过设计引入Pb的阳离子空位结构诱导形成位错结构的可控制备方法，在材料中引入高密度的晶内位错结构，有效散射中频声子实现大幅度降低材料的晶格热导率(＜0.4W/m‑K)。本发明开发了一种具有高性能的Pb1‑xSb2x/3Se新型热电材料，其zT值在900K达到了1.6，为当前PbSe体系材料的最高值，是一种具有大规模应用潜力的新型热电材料。 | ||
| 搜索关键词： | 热电材料 制备 铅化物 硫族 位错 退火 真空热压烧结 大规模应用 化学计量比 晶格热导率 阳离子空位 热处理 高温熔融 缓慢降温 结构诱导 体系材料 真空封装 研磨 引入 可控制 片状块 体材料 硒化铅 散射 单质 高纯 声子 开发 | ||
【主权项】：
1.一种硫族铅化物热电材料的制备方法，其特征在于，硫族铅化物热电材料化学式为Pb1‑xSb2x/3Se，0<x≤0.09；制备方法包括以下步骤：(1)真空封装：以纯度大于99.99％的单质元素Pb、Sb、Se按化学式Pb1‑xSb2x/3Se，0<x≤0.09中的化学计量比进行配料，并真空封装在石英管中；(2)熔融淬火：将装有原料的石英管以每小时200℃从室温升温至1127℃，并在1127℃下保温6小时，使原料在熔融状态下进行充分反应，随后淬火，得到铸锭；(3)退火淬火：将(2)中所得铸锭重新真空封装在石英管中，以每小时200℃的速率将石英管从室温升温至750℃，并保温2天，进行高温退火，随后淬火，得到铸锭；(4)热压烧结：将(3)中获得的铸锭研磨成粉末，200℃的速率升温至700℃，调节压力为90MPa，并恒温恒压处理1小时，进行真空热压烧结，随后以每分钟20～30℃的速率缓慢冷却降至室温，即可制得具有高密度位错结构和高热电性能的硫族铅化物热电材料。
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