[发明专利]一种Fe掺杂BiCuSeO热电材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种Fe掺杂BiCuSeO热电材料及其制备方法。其技术方案是按照氧化铋粉∶铜粉∶硒粉∶铋粉∶铁粉的物质的量之比为1∶3∶3∶(1‑3y)∶3y配料，0.01≤3y＝x≤0.08，混匀，装入球磨罐中，在惰性气氛条件下球磨，制得单相FexBi1‑xCuSeO粉末，0.01≤x≤0.08。将所述单相FexBi1‑xCuSeO粉末装入模具，置于等离子体活化烧结炉内，同时匀速升温至500～700℃和匀速升压至30～100MPa，同时保温和保压，再同时匀速降温至常温和匀速降压至常压。取出烧结后的模具，脱模，即得Fe掺杂BiCuSeO热电材料。本发明工艺简单、生产周期短和生产效率高，所制备的制品纯度高、热导率低、电导率高、电传输性能好、功率因子高和无量纲热电优值ZT高。

主权项

一种Fe掺杂BiCuSeO热电材料的制备方法，其特征在于所述Fe掺杂BiCuSeO热电材料的化学式为FexBi1‑xCuSeO，0.01≤x≤0.08，制备方法是：第一步、按照氧化铋粉∶铜粉∶硒粉∶铋粉∶铁粉的物质的量之比为1∶3∶3∶(1‑3y)∶3y配料，0.01≤3y＝x≤0.08，然后混合均匀，得混合粉末；第二步、将所述混合粉末装入球磨罐中，在惰性气氛条件下球磨5～12h，制得单相FexBi1‑xCuSeO粉末，0.01≤x≤0.08；第三步、将所述单相FexBi1‑xCuSeO粉末装入模具，置于等离子体活化烧结炉内；然后同时开始匀速升温和匀速升压，同时升至温度为500～700℃和升至压强为30～100MPa，保温和保压的时间均为3～20min；再同时开始匀速降温和匀速降压，同时降至常温和常压；所述匀速升温的速率为20～100℃/min；所述匀速降温的速率为20～50℃/min；第四步、取出烧结后的模具，脱模，即得Fe掺杂BiCuSeO热电材料。