[发明专利]一种热电材料

说明书

本发明公开了一种热电材料及其制造工艺，具体是一种聚酰亚胺Bi₂Te₃热电薄膜复合材料及其制备方法。本发明制备的热电材料尺度小，热电性能好。

技术领域

本发明涉及增热电材料领域，尤其涉及一种纳米热电材料及其制造工艺。

背景技术

温差是自然界经常存在的现象。热电效应是指当物体两端温度不同时，物体中的载流子将顺着温度梯度由高温区向低温区扩散，致使低温区的载流子数目逐渐多于高温区，从而建立内建电场。热电材料是一种能够降温差转变为电势差的材料，从而将温差变成一种资源。例如，生产生活中很多的余热能够用来发电，人体与外界的温差也能够用来发电。因此，人们随时随地都有可以利用的电源。与传统发电、制冷设备相比，利用热电效应及其逆效应制成的设备具有取用方便、设备简单、无噪声 ( 无机械传动 )、无污染 ( 不用液态或气态工质，如氟利昂 ) 等诸多优点。中国发明专利CN 101931043 A提供了一种具有柔性且热电转换效率较高的热电转换材料，所述热电转换材料包括一碳纳米管结构及一导电聚合物层。 该碳纳米管结构包括多个碳纳米管，所述导电聚合物层包覆在所述碳纳米管的表面。

中国发明专利CN 102557448 A提供了一种仅使希望的结晶选择性地析出的热电转换材料。 在V系玻璃中使 MxV2O5结晶选择性地析出 (M ：Fe、Sb、Bi、W、Mo、Mn、Ni、Cu、Ag、碱金属、碱土金属的任一种金属元素，0 ＜ x ＜ 1)。

中国发明专利CN 104885241 A公开了一种具有优异性能的热电转换材料。该热电材料包含 Cu 和 Se，其中包含 Cu原子和 Se 原子的晶体在特定温度下同时具有多个不同的晶体结构。

中国发明专利CN 107737921 A提供了一种热电材料及其制备方法，通过含有Ni2+的化学镀液对Cu₂SnSe₃热电粉末进行包覆，还原后得到具有Ni镀层的Cu₂SnSe₃-Ni复合粉体，然后经过压制和两步加热烧结步骤，得到块状热电材料，加工时间短，制备量大，粉体包覆均匀，处理工艺简单，设备成本较低，适合规模化生产，所得热电材料热导率低、电导率高，ZT值有明显提升。

然而，当前的热电材料普遍存在热电效应弱、电压低的问题，限制了其应用。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种热电材料及其制造工艺，以推动热电材料的产业化。本发明的目的是提供一种聚酰亚胺/Bi₂Te₃热电薄膜复合材料及其制备方法。

本发明的技术方案及具体制备过程如下:

（1）将四酸二酐、有机二胺加入溶剂中，制备聚酰胺酸溶液；所述溶剂为非质子溶液；

（2）在温度为10-40℃、相对湿度为20-80%条件下，将聚酰胺酸溶液真空脱气后，将上述聚酰胺酸溶液涂覆到基材上，然后放置入乙醇的水溶液中；所述基材包含但不限于玻璃、不锈钢；

（3）将多孔膜在温度为200℃以下的环境中干燥；

（4）将上述聚酰胺酸膜的升温到300℃以上的温度亚胺化，得到多孔的聚酰亚胺膜；

（5）将聚酰亚胺膜进行超声清洗。