[发明专利]一种低热导率、高ZT值热电材料

权利要求书

1.一种低热导率、高ZT值方钴矿热电材料，其特征在于，所述方钴矿热电材料由填充材料M、置换材料N、Co和Sb通过高压合成而制成，所述热电材料的分子式为M_yCo₄Sb_12-xN_x，其中x和y的数值范围在0-2之间。

2.根据权利要求1所述的方钴矿热电材料，其特征在于，所述填充材料M包括Ba、Ga、Sm、La、Ce和Yb中的一种。

3.根据权利要求2所述的方钴矿热电材料所述填充材料，其特征在于，所述置换材料N包括Te、Ge和Sn中的一种。

4.根据权利要求3所述的方钴矿热电材料所述填充材料，其特征在于，所述填充材料M包括Ba、La以及Ce的组合，其中，所述三者所占的比例分别为15％、25％、60％。

5.根据权利要求4所述的方钴矿热电材料所述填充材料，其特征在于，所述置换材料N包括Te与Sn的组合，其中Te所占的百分比为30％，Sn所占的百分比为70％。

6.根据权利要求3所述的方钴矿热电材料所述填充材料，其特征在于，所述填充材料M包括Ba、Ga、La、Sm以及Ce的组合，其中，所述三者所占的比例分别为15％、15％、25％、25％、20％。

7.根据权利要求1所述的方钴矿热电材料，其特征在于，所述方钴矿热电材料通过下述方式制成：

(1)、按预定剂量比分别取填充材料M、Co、Sb和置换材料N，并且将所称量的原料单质在以惰性气体为保护气体的氛围下，进行混合和研磨获得粉末状混合物；

(2)将所获得的粉末状混合物油压成柱状块体，组装在高压合成块中；

(3)将所得高压合成块置于液压机中，以预定温度和压力进行高压合成；

(4)在所述步骤(3)结束后，在高压下进行直接淬冷，然后，将压力泄至常压。

8.根据权利要求7所述的方钴矿热电材料，其特征在于，在所述步骤(4)的淬冷之后，保压3分钟后，然后进行快速泄压。

9.根据权利要求7所述的方钴矿热电材料，其特征在于，所述高压合成过程为在600-650℃的温度下，以1.5-6.5GPa的高压压制30分钟，所述高压合成采用国产的SPD6×1200型液压机。