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碲化鉍微納米粉體材料的制備方法及應(yīng)用與流程

1335   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:浙江先導(dǎo)熱電科技股份有限公司  
2023-09-14 15:59:42
1.本發(fā)明屬于熱電半導(dǎo)體材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種碲化鉍微納米粉體材料的制備方法及應(yīng)用。 背景技術(shù): 2.熱電材料可直接實(shí)現(xiàn)熱和電的轉(zhuǎn)換,在發(fā)電和制冷應(yīng)用上有巨大潛力,對(duì)能源和環(huán)境問(wèn)題的解決發(fā)揮重要作用,現(xiàn)在常用的熱電材料主要是碲化鉍。熱電材料的熱電性能由seebeck系數(shù)、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率之間相互制約,難以獨(dú)立調(diào)控。由于微納米粉末可增加晶界面,導(dǎo)致聲子散射增加,有效降低材料晶格熱導(dǎo)率,且熱導(dǎo)的降低程度大于電性能變化程度,固可增強(qiáng)材料熱電性能。 3.目前微納米熱電材料的制備方法有機(jī)械合金法、熔體旋甩法等,然而熔體旋甩法的設(shè)備昂貴,能耗高,機(jī)械合金法的長(zhǎng)時(shí)間球磨容易導(dǎo)致粉體污染較為嚴(yán)重,晶粒取向不高,因此發(fā)展效率高、能耗低、可批量制備微納米粉末的方法顯得尤為重要。采用熔煉結(jié)合球磨制粉的方式,可有效避免上述問(wèn)題。球磨存在濕法球磨和干法球磨之分,濕法球磨需要采用高純酒精、己烷、丙酮等作為濕磨介質(zhì),因添加的介質(zhì)量較大,且有刺激性氣味,球磨過(guò)程中容易導(dǎo)致粉體氧化,且存在后續(xù)分離復(fù)雜等問(wèn)題。干法球磨不需要引入大量的濕磨介質(zhì),操作方便,但是干法球磨過(guò)程中,則時(shí)間延長(zhǎng),物料容易出現(xiàn)聚結(jié)塊,粒徑分布不均勻的問(wèn)題。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 4.針對(duì)干法球磨過(guò)程中容易出現(xiàn)物料結(jié)塊,粒徑分布不均勻等問(wèn)題,本發(fā)明的目的為提供一種碲化鉍微納米粉體的制備方法,熔煉結(jié)合球磨制粉,球磨時(shí)加入乙酸乙酯干法球磨,避免干法球磨的結(jié)塊現(xiàn)象,所得碲化鉍微納米粉體的粒徑分布均勻。 5.本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案:一種碲化鉍微納米粉體材料的制備方法,將碲化鉍的合金鑄錠破碎成顆粒,置于球磨裝置中,加乙酸乙酯干法球磨,出料、干燥,其中碲化鉍與乙酸乙酯的質(zhì)量比≥5:1。 6.本發(fā)明的制備方法中,以熔煉鑄錠和干法球磨相結(jié)合的方式制備碲化鉍微納米粉體,熔煉鑄錠可以提升合金成分的均勻性。在干法球磨時(shí)加入乙酸乙酯,利用乙酸乙酯的表面張力大,滲透性強(qiáng)、易分離等特點(diǎn),可有效改善干法球磨中出現(xiàn)的粉體聚集成塊現(xiàn)象,提高粉體粒徑的均勻性,而且可明顯減小粉體粒徑。 7.作為本發(fā)明方法的優(yōu)選,碲化鉍破碎后的顆粒的粒徑為1~2mm。 8.作為本發(fā)明方法的優(yōu)選,碲化鉍的合金鑄錠經(jīng)過(guò)以下過(guò)程制備得到:按名義組成的摩爾計(jì)量比取bi粉、sb粉和te粉,稱(chēng)量并混合均勻,密封于真空度小于2pa內(nèi)的真空石英管中,封管,然后以12~18℃/min的
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