[发明专利]一种氧化物块体材料和应用及提高热电材料性能的方法

权利要求书

1.一种氧化物块体材料，其特征在于，所述氧化物块体材料为La_2-xBa_xCuO₄氧化物块体材料。

2.根据权利要求1所述的一种氧化物块体材料，其特征在于，所述La_2-xBa_xCuO₄氧化物中0≤x≤0.06。

3.根据权利要求1或2所述的一种氧化物块体材料的应用，其特征在于，所述氧化物块体材料作为薄膜热电偶中的高温热电材料使用。

4.根据权利要求1所述的一种氧化物块体材料的制备方法，其特征在于，所述La_2-xBa_xCuO₄氧化物块体材料是通过异价掺杂，将机械合金化和放电等离子体烧结相结合，制备掺杂不同含量的Ba、Sr、Pb的块体材料。

5.根据权利要求4所述的一种氧化物块体材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)将高纯的La₂O₃、CuO和BaO氧化物作为初始原料，按一定比例配料、混合成粉末；

2)将混合粉末放入球磨罐中，依次进行干磨、湿磨；

3)将湿磨后得到的混合液体进行烘干，得到La₂O₃、CuO和BaO充分混合的均匀纳米粉末；

4)将粉末放入模具中，通过电动粉末压片机压成片状样品，放入99％氧化铝的坩埚中；

5)将坩埚放入箱式电阻炉中进行加热、保温，然后随电阻炉冷却至室温；

6)取出坩埚中的片状样品进行研磨和过筛，得到La_2-xBa_xCuO₄纳米粉体；

7)将La_2-xBa_xCuO₄纳米粉体放置在石墨模具中，并将石墨模具放进放电等离子体烧结炉中烧结，最终得到La_2-xBa_xCuO₄氧化物块体材料。

6.根据权利要求5所述的一种氧化物块体材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述一定比例为：La₂O₃：0.97-1；CuO：1；BaO：0-0.06。

7.根据权利要求5所述的一种氧化物块体材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述干磨转速为100～500rpm，时间为15min～96h；所述湿磨时，在球磨罐进气口通入氩气的同时，在出气口用针管注入无水乙醇作为介质进行湿磨，所述湿磨的转速为50～300rpm，时间为15min～12h。

8.根据权利要求5所述的一种氧化物块体材料的制备方法，其特征在于，步骤5)所述电阻炉中进行加热、保温是先以50～150℃/h的速度升温至750～900℃，再以20～50℃/h的速度升温到800～950℃，保温5～24h。

9.根据权利要求5所述的一种氧化物块体材料的制备方法，其特征在于，步骤7)所述磨具为直径10～20mm的石墨模具，所述烧结环境为真空，真空度为4～7Pa，烧结温度为700～900℃，保温时间为2～10min，烧结压力为20～60MPa，升温速度为50～200℃/min。

10.一种提高热电材料性能的方法，其特征在于，采用权利要求4-9任一项权利要求所述的一种氧化物块体材料的制备方法制备La_2-xBa_xCuO₄氧化物块体材料，通过调整La₂O₃、CuO和BaO的比例，调控得到的La_2-xBa_xCuO₄氧化物块体材料的电导率、热导率、塞贝克系数和载流子浓度，以实现热电性能的提升。