[发明专利]一种p型碲化铋基合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种p型碲化铋基合金材料及其制备方法，属于热电材料技术领域。本发明所述择优取向的p型碲化铋基合金材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将p型碲化铋基合金前驱体进行区域熔炼，得到p型碲化铋基合金晶棒；(2)将步骤(1)得到的p型碲化铋基合金晶棒投入锤磨筛分机中进行锤击、筛分，即得p型碲化铋基合金材料。本发明采用区域熔炼和锤击筛分相结合的制备方法，所制备的p型碲化铋基合金材料在(00l)晶面方向具有高取向性，可以为应用粉末冶金工艺研究提高p型碲化铋基热电材料提供高取向性原料进行实验开发，易于提升材料的热电性能和机械性能。

技术领域

本发明属于热电材料技术领域，具体涉及一种p型碲化铋基合金材料及其制备方法。

背景技术

热电材料能够实现热能与电能的直接转换，是一种新型清洁的可再生能源材料，具有无污染、无损耗、可靠性高等优异特点，有望能够大幅提高能源利用率、缓解环境污染。

其中，碲化铋基化合物是目前商业化应用，并且在室温附近性能最好的热电材料。由于碲化铋基材料的本征层状结构特征，非常容易沿c轴晶面发生解理，导致材料的加工强度非常弱，导致加工的成材率非常低，加工难度大。为了提高碲化铋基材料的热电转换效率和力学性能，最近10年我国发展了粉末冶金工艺生产热电材料，取得较好的进展。

现在市场上p型碲化铋基热电材料的性能相对较好，所以想要提高p型碲化铋热电材料的热电转换效率，具有择优取向、在(00l)晶面方向高取向的p型碲化铋基热电材料粉体的制备生产是粉末冶金工艺生产热电材料优选的途径。所以，目前急需得到一种在(00l)晶面方向高取向的p型碲化铋基合金粉末材料的生产方法。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种p型碲化铋基合金材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种p型碲化铋基合金材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将p型碲化铋基合金前驱体进行区域熔炼，得到p型碲化铋基合金晶棒；

(2)将步骤(1)得到的p型碲化铋基合金晶棒投入锤磨筛分机中进行锤击、筛分，即得p型碲化铋基合金材料。

本发明所述p型碲化铋基合金材料为择(00l)晶面取向的p型碲化铋基合金材料。本发明采用区域熔炼和锤击筛分相结合的制备方法，所制备的p型碲化铋基合金材料在(00l)晶面方向具有高取向性，可以为应用粉末冶金工艺研究提高p型碲化铋基热电材料提供高取向性原料进行实验开发，易于提升材料的热电性能和机械性能。

作为本发明的优选实施方式，所述步骤(2)中，将p型碲化铋基合金晶棒以晶棒长轴线的方向，水平放置到锤磨筛分机中；所述晶棒长轴线为区域熔炼方向；锤击方向为沿垂直于晶棒长轴线的方向锤击。

经过大量实验探索，本发明将步骤(1)得到的p型碲化铋基合金晶棒沿晶棒长轴线的方向，水平放置到锤磨筛分机中，并使用垂直于晶棒长轴线方向的力锤击p型碲化铋基合金晶棒，才能够得到在(00l)晶面方向具有高取向性的p型碲化铋基合金材料。

作为本发明的优选实施方式，所述步骤(2)中，反复锤击并筛分，得到所述p型碲化铋基合金材料。

作为本发明的优选实施方式，所述步骤(2)中，使用100目或325目的筛网进行筛分。

本发明所述筛网为航空筛网。

作为本发明的优选实施方式，所述步骤(2)在保护气体氛围下进行，所述保护气体为氮气、氢气、氦气、氩气中的至少一种。