[发明专利]通过Zn掺杂提高SnTe热电性能的方法

摘要

本发明属于材料领域，公开了通过Zn掺杂提高SnTe热电性能的方法，按1‑x:x:1的元素比例分别称取Sn粉、Zn粉和Te粉，其中x的值位0.01～0.05，研磨混合均匀压制成片后放入石英管内抽真空封管，依次通过箱式炉、放电等离子体烧结炉进行烧结，得到Zn掺杂的SnTe化合物热电材料。本发明方法工艺操作简单，可重复性高，所制得的SnTe掺Zn化合物具有结晶度高、杂质少、致密度高等特性，并可使SnTe热电材料性能大幅提高。

主权项

1.通过Zn掺杂提高SnTe热电性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别按1‑x:x:1的摩尔比例称取Sn粉、Zn粉和Te粉，其中x的值取0.01～0.05；随后于玛瑙研钵中研磨30min，使以上三种粉末混合均匀；(2)将混合均匀的粉末转入到直径Φ＝10mm的钢制模具内，用3～5MPa的压力持续5～10min；(3)将压制好的圆柱形片状样品移入到洗净的Φ＝20mm石英管内；利用氢氧发生机进行封管；先用机械泵抽预真空，再用分子泵抽真空至10^‑3Pa，封管；(4)将装有样品的石英管置于箱式炉中进行烧结；(5)第一次烧结，冷水淬火；所述的第一次烧结，升温过程为：经过200～1000min从室温升至530℃，保温2880min；再经过200～400min升温至830℃，保温720min；自然冷却降温至800℃，随后使用冷水进行淬火；(6)取出烧制过的铸锭于高纯氩气手套箱中，在玛瑙研钵中研磨30min，再通过300目的筛网，使粉末粒径均匀；(7)将通过筛网后的粉末转入直径Φ＝10mm的石墨模具中，用1～3MPa的压力持续5～10min；(8)将石墨模具置于放电等离子体烧结炉中，于60MPa的压力和560℃的温度下保持3min。