[发明专利]一种层状钴基氧化物热电材料的制备方法

摘要

一种层状钴基氧化物热电材料的制备方法，属于功能材料中的氧化物热电材料领域。针对传统固相合成方法存在反应温度较高、反应时间相对较长以及化学均匀性不好、能耗大，难以获得细晶粒尺寸热电化合物等问题。该方法将反应原料分别按Ca₂Co₂O₅、Ca₃Co₄O₉、M_xCa_2－xCo₂O₅、M_xCa_3－xCo₄O₉，其中M＝Cu，Ag，La，Ce，x＝0.05~0.5之一中阳离子的计量比配置成浓度为0.1～0.5mol/l的溶液，在搅拌下滴加氢氧化钠、碳酸钠、草酸铵之一或其混合液的共沉淀剂，控制pH值在12.5～13.6，沉淀，经过滤、洗涤干燥成前驱粉末；于600～800℃下煅烧2～6小时，装入模具中，压实用放电等离子烧结设备烧结，温度为700～900℃，保温5～10min。本发明较低的反应温度及较短时间，合成一种化学均匀性高、稳定性好、晶粒均匀的钴基氧化物热电材料。

主权项

1、一种层状钴基氧化物热电材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：1)将反应原料分别按Ca2Co2O5、Ca3Co4O9、MxCa2-xCo2O5、MxCa3-xCo4O9，其中M＝Cu，Ag，La，Ce，x＝0.05～0.5的四个化学式之一中阳离子的计量比配置成浓度为0.1～0.5mol/l的溶液，在搅拌下向溶液中滴加氢氧化钠、碳酸钠、草酸铵之一或其任意混合液的共沉淀剂，控制溶液pH值在12.5～13.6，使之生成沉淀，经过滤、洗涤后将沉淀物干燥成前驱粉末；2)将制得的前驱粉末于600～800℃下煅烧2～6小时，即可得到具有层状结构的单相粉末；3)将上述煅烧后的粉末装入模具中，压实，用放电等离子烧结设备直接烧结成块状材料，烧结温度为700～900℃，保温时间5～10min。