[发明专利]n‑型Cu2Sn3S7基中高温热电半导体的机械合金化制备工艺

摘要

本发明涉及一种n‐型Cu2Sn3S7基中高温热电半导体的机械合金化制备工艺，其设计要点是在Cu2Sn3S7成分的基础上提高Sn元素的含量，构成化学式为Cu2Sn3.5S7；其机械合金化制备工艺为根据化学式称量相应量的Cu、Sn、S三种元素，放置于真空球磨罐中球磨2小时。球磨后在700℃的真空管中退火48小时。然后，取出粉末在短时间内经放电等离子火花烧结成形，烧结时间4分钟。最高烧结温度为700℃，烧结压力60Mpa，制备得到Cu2Sn3.5S7热电半导体。该热电半导体在877K时的Seebeck系数α＝‐698.38(μV/K)，电导率σ＝1.18×103Ω‐1.m‐1，热导率κ＝0.43(W.K‐1.m‐1)，最大热电优值ZT＝1.17。材料优点无污染，无噪音，可应用于中高温发电元器件制作，具有运行可靠，寿命长，制备工艺简单的优点。

主权项

一种n‐型Cu2Sn3S7基中高温热电半导体的机械合金化制备工艺，其特征在于在Cu2Sn3S7半导体中提高Sn元素的摩尔分数，构成化学式为Cu2Sn3.5S7的热电半导体；该制备工艺是根据化学式Cu2Sn3.5S7将Cu、Sn、S三种元素放置在抽真空的球磨罐中，并在室温下球磨1～3小时，球磨后将粉末放置于真空石英管中，在700℃温度下退火48小时，退火后的粉末迅即经放电等离子火花烧结成形，总烧结时间不超过5分钟，烧结温度为650～750℃，烧结压力为55～65MPa ，制备得到Cu2Sn3.5S7热电半导体。