[发明专利]一种纳米颗粒复合碲化铋基热电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米颗粒复合碲化铋基热电材料，其特征是：以碲化铋热电材料为基体，在基体中掺杂纳米颗粒，所述的纳米颗粒是导电氧化物纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒复合碲化铋基热电材料，其特征是：所述的导电氧化物是锌铝合金氧化物、铟锡合金氧化物和锡锑合金氧化物中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1或2所述的一种纳米颗粒复合碲化铋基热电材料，其特征是：所述的氧化物纳米颗粒占基体总质量的百分数为0.1％～20％。

4.如权利要求1所述的一种纳米颗粒复合碲化铋基热电材料的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤1：称取适量碲化铋基热电材料的粉料作为基体原料；

步骤2：称取适量导电氧化物纳米颗粒作为第二相；或者

称取适量组成导电氧化物的非氧元素的粉体，以及适量氧化铋作为前驱体；

步骤3：将步骤1中的基体原料与步骤2中的第二相或者前驱体放入石英玻璃管中，然后将石英玻璃管抽真空密封后置于700℃～900℃的摇摆炉中摇摆加热0.5小时～2小时，之后冷却至室温；

步骤4：将步骤3得到的密封石英玻璃管放入区熔炉中，设定区熔温度为650℃～900℃、升温速度为10℃/分钟～30℃/分钟、熔区宽度为10毫米～40毫米、温度梯度为10℃/厘米～50℃/厘米，区熔生长制备得到纳米颗粒复合碲化铋基热电材料。

5.根据权利要求4所述的一种纳米颗粒复合碲化铋基热电材料的制备方法，其特征是：所述的步骤2中的区熔生长速度为10毫米/小时～30毫米/小时。

6.根据权利要求4或5所述的一种纳米颗粒复合碲化铋基热电材料的制备方法，其特征是：将步骤4得到的纳米颗粒复合碲化铋基热电材料粉碎，得到粒径为10nm～500nm的粉体，将该粉体进行烧结，烧结温度为300℃～500℃、烧结压力为30MPa～150MPa，烧结后保温5分钟～90分钟，得到纳米颗粒复合碲化铋基热电块体材料。

7.根据权利要求6所述的一种纳米颗粒复合碲化铋基热电材料的制备方法，其特征是：所述的粉体首先进行球磨，球磨后在80℃～100℃下真空干燥4小时～8小时，然后进行烧结。

8.根据权利要求7所述的一种纳米颗粒复合碲化铋基热电材料的制备方法，其特征是：所述的纳米颗粒复合碲化铋基热电块体材料的致密度为90％以上。