[发明专利]一种α-MgAgSb基纳米复合热电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种α-MgAgSb基纳米复合热电材料，其特征在于，该复合热电材料是在未掺杂的α-MgAgSb热电材料内掺入SnTe纳米材料，由此得到α-MgAgSb基纳米复合热电材料；该α-MgAgSb基纳米复合热电材料的化学组成满足(MgAgSb)_1-x(SnTe)_x；

所述α-MgAgSb基纳米复合热电材料中，Mg元素与SnTe两者的摩尔比为(1-x)：x，x≤0.04；

所述未掺杂的α-MgAgSb热电材料其化学组成满足Mg、Ag、Sb三者的原子比为1∶1∶1；所述SnTe纳米材料的粒径不超过100nm。

2.如权利要求1所述α-MgAgSb基纳米复合热电材料，其特征在于，所述SnTe纳米材料的粒径为20～50nm。

3.如权利要求1或2所述α-MgAgSb基纳米复合热电材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)将MgAgSb粉末与SnTe纳米粉末按化学计量比(MgAgSb)_1-x(SnTe)_x配比后混合均匀得到复合粉末，然后将该复合装入模具中，在真空热压烧结炉中于惰性气体的保护下进行热压烧结致密成型，烧结温度为450℃～500℃，保温时间不低于30min，保温阶段的压强不低于120MPa，从而得到致密成型之后的块体；

其中，x≤0.04；

(2)将所述步骤(1)得到的所述块体放置在真空微波烧结炉中，通入惰性气体保护，然后在270℃～300℃下处理至少5天进行微波烧结退火，即可得到内部掺入有SnTe纳米材料的α-MgAgSb基纳米复合热电材料。

4.如权利要求3所述α-MgAgSb基纳米复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述MgAgSb粉末按以下方法制备得到：

将纯度不低于99.9％的Mg单质粉末、Ag单质粉末及Sb单质粉末按原子比Mg∶Ag∶Sb＝1∶0.97∶0.99配比，装入石墨坩埚中，放置在真空微波烧结炉中，充入惰性流动性气氛，然后升温至950℃～1000℃保温至少20min进行微波熔炼，冷却后获得初始熔锭，接着，将所述初始熔锭磨碎之后即可得到MgAgSb粉末。

5.如权利要求4所述α-MgAgSb基纳米复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述微波熔炼是在950℃下保温40min。

6.如权利要求3所述α-MgAgSb基纳米复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述热压烧结致密成型所采用的烧结温度为450℃，保温时间为30min，保温阶段压强为240Mpa。

7.如权利要求3所述α-MgAgSb基纳米复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述微波烧结退火具体是在270℃下等温退火5天。

8.如权利要求3所述α-MgAgSb基纳米复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述SnTe纳米粉末是采用水热法制备得到的，水热法的具体处理过程如下：

将SnCl₂·2H₂O、Te粉、KOH以及KBH₄四者按1:1:8:2的摩尔比称量后均匀混合并置于高压反应釜中，然后倒入N,N-二甲基酰胺，将反应釜密封放入烘箱中，在150℃下水热反应12小时，冷却后离心、干燥即可得到SnTe纳米粉末；这些SnTe纳米材料的粒径不超过100nm。

9.如权利要求8所述α-MgAgSb基纳米复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述水热法制备得到的SnTe纳米粉末的粒径为20～50nm。