[发明专利]一种具有高熵子晶格结构的双半赫斯勒热电材料及其制备方法在审

申请号：	202310669388.3	申请日：	2023-06-07
公开（公告）号：	CN116828958A	公开（公告）日：	2023-09-29
发明（设计）人：	周香林;王超越	申请（专利权）人：	北京科技大学
主分类号：	H10N10/853	分类号：	H10N10/853;H10N10/01;C22C30/00;C22C1/02;C22F1/16
代理公司：	北京市广友专利事务所有限责任公司 11237	代理人：	王睿;张仲波
地址：	100083***	国省代码：	北京;11
权利要求书：	暂无信息	说明书：	暂无信息
摘要：	本发明公开一种具有高熵子晶格结构的双半赫斯勒热电材料，其化学组成为TixZrxHfx(NbyV8‑3x‑y)FezNi8‑zSb8，为在双半赫斯勒热电材料Ti2FeNiSb2的Ti位引入TiZrHfNbV高熵子晶格；其中Ti、Zr、Hf、Nb、V元素占比关系为03x+y≤8，且x0，y0；Fe和Ni元素占比关系为0z8。本发明还公开了所述热电材料的制备方法，包括将各元素单质依次进行配料熔炼、热处理、球磨及放电等离子烧结步骤。所述具有高熵子晶格结构的双半赫斯勒热电材料与母体双半赫斯勒相比，具有显著协同优化的电输运性能和热导率，高的热电转换潜力，同时制备过程易操作，生产效率高。采用本发明的材料与制备工艺有望可显著提高能源的热电转换效率。
搜索关键词：	一种具有高熵子晶格结构赫斯热电材料及其制备方法
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摘要：本发明公开了一种3D火焰电壁炉用纳米热电活性材料及其制备方法，热电基质：二氧化硅20‑30份、聚对苯二亚甲基10‑20份和聚四氟乙烯10‑15份；热电材料：碳纳米管5‑20份、Bi10‑20份、Sb10‑20份、多孔隙材料20‑40份、石墨烯10‑15份、铜粉6‑10份和半导体材料10‑15份，纳米线的制备：将碲化铋、掺杂锑的碲化铋、掺杂硒的碲化铋、锌化锑、半赫斯勒合金的混合物、Bi和Sb分别进行除杂处理，本发明涉及热电活性材料技术领域。该3D火焰电壁炉用纳米热电活性材料及其制备方法，在制备纳米热电活性材料时，在纳米线的表面形成一层石墨烯和铜的混合薄膜，石墨烯和铜均具有良好的导热性和导电性，能够降低热电材料在进行热电转换时的能量损耗，热电转化效果更好，更加节能。

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摘要：本发明提供了一种方钴矿热电材料及其制备方法，包括：原料称量、真空封管、退火热处理、破碎研磨制粉、氢氩混合气还原以及烧结步骤；其中，将研磨得到的热电材料粉末利用氢氩混合气进行还原；并将经还原后的热电材料粉末在保护气氛中烧结得到块状方钴矿基热电材料。本发明通过在惰性气体环境中进行原料称量，并对装有原料的石英管进行真空封管，然后对原料依次进行熔融淬火、退火热处理和研磨制粉，接着对磨制的热电材料粉末进行还原后，再在保护气氛中烧结，以降低原料中的活泼元素与氧气结合生成氧化物的概率，从而减少了氧化物杂质对热电材料性质的影响，提高了材料的载流子浓度，降低了热电材料的电阻率，从而提高了材料的热电性能。

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摘要：本发明涉及一种P型类赫斯勒结构热电材料及其制备方法，其化学式为：TiFexCu2x‑1Sb，其中x取值范围为0.67≤x≤1；采用高能球磨(HEBM)与火花等离子体烧结(SPS)方法制备出呈类赫斯勒结构的纯相，该合金表现出与半导体型半赫斯勒合金类似的优异热电性能，其中x＝0.7的成分存在最高zT值，且在973K时达到最大值0.75。通过低温物理性质测试，发现其低温热容(Cel)及电阻率(ρ)随温度变化趋势与非费米液体金属体系完全类似，表明该合金同时具有非费米液体金属的特征。该类材料具有独特的晶体结构，并表现出新奇的物理性质，有望在热电、磁性、超导等方面取得应用。

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申请日： 2023-01-16 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H10N10/853
摘要：一种基于MgAgSb基热电材料高热稳定性低接触电阻阻挡层的制备方法，本发明涉及阻挡层的制备方法。本发明要解决现有MgAgSb使用的阻挡层为Ag，而在富Ag环境中MgAgSb中容易生成Ag3Sb，导致MgAgSb/Mg3Bi2器件无法实现长期稳定性的问题。方法：一、制备MgCuSb纳米粉末；二、制备MgCu0.1Ag0.87Sb0.99纳米粉末；三、制备MgCu0.1Ag0.87Sb0.99‑Mg3.2Bi1.5Sb0.5热电发电器件。本发明用于基于MgAgSb基热电材料高热稳定性低接触电阻阻挡层的制备。

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申请日： 2019-05-08 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H10N10/853
摘要：根据本发明的热电材料是p型方钴矿，并且包含Fe和Sb元素。在p型方钴矿粉末的烧结期间添加少量的Al，从而将p型方钴矿和Al一起烧结，并因此在热电材料中生成少量的AlSb，从而使降低热电材料性能的FeSb2组分的生成最小化。因此，热电材料可以有利地用于包含热电材料的热电装置中。

热电转换材料、热电转换组件和热电转换材料的制造方法-201980008399.9
发明人：岛田武司;王楠;松田三智子 -专利权人：株式会社博迈立铖
申请日： 2019-01-15 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H10N10/853
摘要：提供无量纲品质因数ZT高的热电转换材料、热电转换组件和热电转换材料的制造方法。本发明涉及的热电转换材料(1)具有：具有包含Yb、Co和Sb而成的方钴矿型晶体结构的多个多晶晶粒(11)、和存在于相邻的上述多晶晶粒(11)之间、具有O相对于Yb的原子比超过0.4且小于1.5的晶体(13)的粒间层(12)。本发明涉及的热电转换材料的制造方法包括：称量工序(S1)、混合工序(S2)、将上述原材料的熔液利用液体急冷凝固法进行急冷凝固而制作带的带制作工序(S3)、在调节了氧浓度的非活性气氛中进行热处理的第一热处理工序(S4)、在还原气氛中进行热处理的第二热处理工序(S5)和在非活性气氛中进行加压烧结而制造上述热电转换材料(1)的加压烧结工序(S6)。

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申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H10N10/853
摘要：本发明提供了一种p型镁银锑热电材料及其制备方法和应用，该方法先通过高温预熔的方式使Mg、Ag和Sb三种元素两两反应，形成化合物；然后再通过高能球磨的方式使所述化合物活化并反应，得到MgAgSb化合物；再通过对所述MgAgSb化合物进行热压烧结处理，得到所述p型镁银锑热电材料。避免了两步球磨第一步反应不完全的影响，同时一步球磨提高了制备效率；同时该方法也规避了长时间高温熔融Mg蒸气挥发Mg的缺失带来的化学计量比偏移，合成样品纯度更高。

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申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2023-02-07 - 主分类号： H10N10/853
摘要：本发明提供了一种n型SmMg2Sb2基热电材料及其制备方法，所述n型SmMg2Sb2基热电材料的化学通式为SmMg2.3Sb2‑x‑yBiyTex，0x≤0.03，0≤y≤0.5。本发明的技术方案的SmMg2Sb2基热电材料具有较低的本征空穴浓度，室温下约4×1016 cm‑3，同时其电子迁移率比空穴迁移率高出220%，高温时（＞600 K）电子浓度和空穴浓度相差较小，材料呈现出n型导电特征，态密度有效质量为2.6m0，高于所有报道的p型AB2X2合金。

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摘要：本发明涉及一种具有高转换效率的低品位废热回收锑化物热电模块及其制备方法，该热电模块包括绝缘导热陶瓷板，以及固定在绝缘导热陶瓷板上并由金属导流层串联的n‑p热电单元，n型热电元件组成为Ni/Fe/Mg3SbBi/Fe/Ni，p型热电元件的组成为Ni/Sb/CdSb/Sb/Ni。本发明的热电器件选用的热电材料属于锑化物，其组成元素具有丰度高、价格低廉的特点，同时具有与商业Bi2Te3基材料可比热电性能。并且该热电器件相比于传统商业Bi2Te3基热电器件，具有转换效率高，应用温区宽，功率价格比高等特点，是目前低品位废热回收温区热电效率最高值。此外，该热电模块具有较高的热稳定性，热电元件可加工性高，是实现规模化生产和应用的必要条件。

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H 电学

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