[发明专利]一种快速制备YbAl3

权利要求书

1.一种快速制备YbAl₃热电薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)以Al粉和YbAl₃粉为原料，将原料在真空条件下蒸镀至基板表面，得表面含前驱体薄膜的基板；

所述蒸镀步骤包括：将Al粉和YbAl₃粉分别放置在蒸发钨舟中，在真空度＜6×10^-3pa的条件下同时蒸镀YbAl₃粉和Al粉；其中蒸镀YbAl₃粉采用的电流为180～210A，蒸镀速度为蒸镀Al粉采用的电流为150～180A，速度为同时蒸镀时间为5～10min；

2)向耐高温容器中加入Al粉，然后将步骤1)所得表面含前驱体薄膜的基板设置在耐高温容器中，并控制基板蒸镀薄膜的一面与耐高温容器的内表面形成将Al粉包含在其中的密闭空间；然后在绝氧条件下加热进行高温退火，冷却，即在基板表面得到单相的YbAl₃热电薄膜；

所述高温退火温度为600～650℃，时间为2～10min；

所述Al粉的添加量控制在步骤2)所述密闭空间体积的0.1％以下。

2.根据权利要求1所述的所述方法，其特征在于，所述基板为玻璃基板或铜基底。

3.根据权利要求1所述的所述方法，其特征在于，步骤1)中所述Al粉和YbAl₃粉的质量比为1:(4～6)。

4.根据权利要求2所述的所述方法，其特征在于，采用铜基底时，在同时蒸镀YbAl₃粉和Al粉前，预先蒸镀Al粉，具体步骤包括：在真空度＜6×10^-3pa的条件下，控制电流为150～180A，速度时间为5～10min；其中预先蒸镀的Al粉质量与同时蒸镀步骤引入的YbAl₃粉的质量比为1:(4～8)。

5.根据权利要求1所述的所述方法，其特征在于，步骤2)所述耐高温容器选用氧化物坩埚时，在使用前包覆一层耐高温且不与Al粉反应的保护层。

6.根据权利要求1所述的所述方法，其特征在于，步骤2)所述Al粉的添加量控制在步骤2)所述密闭空间体积的0.04％以上。

7.根据权利要求1所述的所述方法，其特征在于，所述绝氧条件为真空或惰性气氛条件。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法制得的YbAl₃热电薄膜，其特征在于，其组成为单相YbAl₃。