專利名稱：一種高熱電性能BiTe材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于溫差電材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高熱電性能BiTe材料的制備方法。
背景技術(shù)：
目前BiTe基合金溫差電材料是當(dāng)前性能最好的用于低溫發(fā)電的溫差電材料，在放射性同位素溫差發(fā)電器、工業(yè)和運(yùn)輸車余熱發(fā)電領(lǐng)域有廣泛的用途。
BiTe基材料是一種各向異性的溫差電材料，只有在具有較好熱電性能的 方向上使用，才能發(fā)揮出該材料的優(yōu)勢(shì)。目前公知的粉末冶金方法制備的BiTe 材料還不能滿足對(duì)高熱電性能要求高的技術(shù)領(lǐng)域的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種搡作簡(jiǎn)單，改善材料 熱電性能、提高發(fā)電器壽命和效率的高熱電性能BiTe材料的制備方法。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題釆用的技術(shù)方案是
一種高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特點(diǎn)是包括下列制備步驟
(1) 選用含Bi元素和Te元素的粉末燒結(jié)制備出BiTe基材料；
(2) 將準(zhǔn)備好的材料放入塑形模具中央；
(3) 將裝好材料的模具放入熱壓設(shè)備中，進(jìn)行抽真空和充氣洗爐處理；
(4)將材料加熱至300-570°C,施加20-80MPa壓力，并保持1.5-IO小時(shí),進(jìn)行塑形處理；
(5)塑形后的材料在150-450℃溫度下，保溫2 10小時(shí)進(jìn)行退火處理，取出后既成為高熱電性能BiTe材料。
本發(fā)明還可以采取如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)
高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特點(diǎn)是步驟(2 )中所述塑形模 具中材料上下各放置一層隔離物。
高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特點(diǎn)是步驟(2 )中塑形模具內(nèi) 截面積與塑形前材料垂直壓力方向橫截面積的比例為1: 0.2-0.8。
高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特點(diǎn)是所述步驟(2)塑形模具 材料為石墨或高溫合金。
高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特點(diǎn)是所述步驟(4)中加熱溫 度為400-550°C、壓力為30-70MPa,保溫保壓時(shí)間為3-7小時(shí)。
高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特點(diǎn)是所述步驟(5)退火溫度 為150-350°C,保溫時(shí)間為6小時(shí)。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是由于采用了塑形處理方法，提高了 BiTe 的熱電性能，為制備長壽命、高效率的溫差發(fā)電器打下良好的基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明高熱電性能BiTe材料塑性變形前外形示意圖2為本發(fā)明高熱電性能BiTe材料塑性變形后外形示意圖。
具體實(shí)施例方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲列舉以下實(shí)施例， 并配合附圖詳細(xì)說明如下
實(shí)施例1:準(zhǔn)備好用石墨加工出的具有足夠大空間的塑形模具，選用BimSb,-mTe3系列合金粉末燒結(jié)后制備出BiTe溫差電材料；將BiTe溫差電材料 放入準(zhǔn)備好的塑形模具中夬，保證塑形模具內(nèi)材料塑形后的截面積與塑形前 材料垂直壓力方向截面積的比例是1: 0.2-0.8;在塑形模具中BiTe材料上下各放置一層隔離物，以防BiTe材料塑形后與塑形模具粘連；將裝好材料的塑
形模具放入熱壓設(shè)備中，進(jìn)行抽真空和充氣洗爐處理；將材料加熱至 400-55fTC、施加30-700MPa壓力、保持3-7小時(shí)進(jìn)行塑形處理；然后將塑形
后的材料在150-35(TC溫度下保溫6小時(shí)進(jìn)行退火處理，取出塑形后的BiTe 材料，進(jìn)行測(cè)試其取向因子為大于0.8，功率因子大于4.2x〗(T3W/mK2,取向
度和功率因子顯著地優(yōu)于塑形前的參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特征在于包括下列制備步驟(1)選用含Bi元素和Te元素的粉末燒結(jié)制備出BiTe基材料；(2)將準(zhǔn)備好的材料放入塑形模具中央；(3)將裝好材料的模具放入熱壓設(shè)備中，進(jìn)行抽真空和充氣洗爐處理；(4)將材料加熱至300-570℃，施加20-80MPa壓力，并保持1.5-10小時(shí)，進(jìn)行塑形處理；(5)塑形后的材料在150-450℃溫度下，保溫2～10小時(shí)進(jìn)行退火處理，取出后既成為高熱電性能BiTe材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特征在于 步驟(2)中所述塑形模具中材料上下各放置一層隔離物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特征在于 步驟(2)中塑形模具內(nèi)截面積與塑形前材料垂直壓力方向橫截面積的比例為 1: 0.2-0.8。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特征在于 所述步驟(2)塑形模具材料為石墨或高溫合金。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特征在于 所述步驟(4)中加熱溫度為400-550°C、壓力為30-70MPa,保溫保壓時(shí)間為 3-7小時(shí)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特征在于 所述步驟(5)退火溫度為150-35(TC，保溫時(shí)間為6小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種高熱電性能BiTe材料的制備方法，其特點(diǎn)是包括下列制備步驟(1)選用含Bi元素和Te元素的粉末燒結(jié)制備出BiTe基材料；(2)將準(zhǔn)備好的材料放入塑形模具中央；(3)將裝好材料的模具放入熱壓設(shè)備中，進(jìn)行抽真空和充氣洗爐處理；(4)將材料加熱至300-570℃，施加20-80MPa壓力，并保持1.5-10小時(shí)，進(jìn)行塑形處理；(5)塑形后的材料在150-450℃溫度下，保溫2～10小時(shí)進(jìn)行退火處理，取出后既成為高熱電性能BiTe材料。由于采用了塑形處理方法，提高了BiTe的熱電性能，為制備長壽命、高效率的溫差發(fā)電器打下良好的基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)B22F3/16GK101199995SQ20061013026
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者任保國, 張麗麗, 張建中, 王澤深 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所