专利名称：一种高热电性能BiTe材料的制备方法
技术领域：
本发明属于温差电材料技术领域，特别是涉及一种高热电性能BiTe材料的制备方法。
背景技术：
目前BiTe基合金温差电材料是当前性能最好的用于低温发电的温差电材料，在放射性同位素温差发电器、工业和运输车余热发电领域有广泛的用途。
BiTe基材料是一种各向异性的温差电材料，只有在具有较好热电性能的 方向上使用，才能发挥出该材料的优势。目前公知的粉末冶金方法制备的BiTe 材料还不能满足对高热电性能要求高的技术领域的需要。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的问题，提供了一种搡作简单，改善材料 热电性能、提高发电器寿命和效率的高热电性能BiTe材料的制备方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题釆用的技术方案是
一种高热电性能BiTe材料的制备方法，其特点是包括下列制备步骤
(1) 选用含Bi元素和Te元素的粉末烧结制备出BiTe基材料；
(2) 将准备好的材料放入塑形模具中央；
(3) 将装好材料的模具放入热压设备中，进行抽真空和充气洗炉处理；
(4)将材料加热至300-570°C,施加20-80MPa压力，并保持1.5-IO小时,进行塑形处理；
(5)塑形后的材料在150-450℃温度下，保温2 10小时进行退火处理，取出后既成为高热电性能BiTe材料。
本发明还可以采取如下技术措施来实现
高热电性能BiTe材料的制备方法，其特点是步骤(2 )中所述塑形模 具中材料上下各放置一层隔离物。
高热电性能BiTe材料的制备方法，其特点是步骤(2 )中塑形模具内 截面积与塑形前材料垂直压力方向横截面积的比例为1: 0.2-0.8。
高热电性能BiTe材料的制备方法，其特点是所述步骤(2)塑形模具 材料为石墨或高温合金。
高热电性能BiTe材料的制备方法，其特点是所述步骤(4)中加热温 度为400-550°C、压力为30-70MPa,保温保压时间为3-7小时。
高热电性能BiTe材料的制备方法，其特点是所述步骤(5)退火温度 为150-350°C,保温时间为6小时。
本发明具有的优点和积极效果是由于采用了塑形处理方法，提高了 BiTe 的热电性能，为制备长寿命、高效率的温差发电器打下良好的基础。
图1为本发明高热电性能BiTe材料塑性变形前外形示意图2为本发明高热电性能BiTe材料塑性变形后外形示意图。
具体实施例方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例， 并配合附图详细说明如下
实施例1:准备好用石墨加工出的具有足够大空间的塑形模具，选用BimSb,-mTe3系列合金粉末烧结后制备出BiTe温差电材料；将BiTe温差电材料 放入准备好的塑形模具中夬，保证塑形模具内材料塑形后的截面积与塑形前 材料垂直压力方向截面积的比例是1: 0.2-0.8;在塑形模具中BiTe材料上下各放置一层隔离物，以防BiTe材料塑形后与塑形模具粘连；将装好材料的塑
形模具放入热压设备中，进行抽真空和充气洗炉处理；将材料加热至 400-55fTC、施加30-700MPa压力、保持3-7小时进行塑形处理；然后将塑形
后的材料在150-35(TC温度下保温6小时进行退火处理，取出塑形后的BiTe 材料，进行测试其取向因子为大于0.8，功率因子大于4.2x〗(T3W/mK2,取向
度和功率因子显著地优于塑形前的参数。
权利要求
1.一种高热电性能BiTe材料的制备方法，其特征在于包括下列制备步骤(1)选用含Bi元素和Te元素的粉末烧结制备出BiTe基材料；(2)将准备好的材料放入塑形模具中央；(3)将装好材料的模具放入热压设备中，进行抽真空和充气洗炉处理；(4)将材料加热至300-570℃，施加20-80MPa压力，并保持1.5-10小时，进行塑形处理；(5)塑形后的材料在150-450℃温度下，保温2～10小时进行退火处理，取出后既成为高热电性能BiTe材料。
2. 根据权利要求1所述的高热电性能BiTe材料的制备方法，其特征在于 步骤(2)中所述塑形模具中材料上下各放置一层隔离物。
3. 根据权利要求1所述的高热电性能BiTe材料的制备方法，其特征在于 步骤(2)中塑形模具内截面积与塑形前材料垂直压力方向横截面积的比例为 1: 0.2-0.8。
4. 根据权利要求1所述的高热电性能BiTe材料的制备方法，其特征在于 所述步骤(2)塑形模具材料为石墨或高温合金。
5. 根据权利要求1所述的高热电性能BiTe材料的制备方法，其特征在于 所述步骤(4)中加热温度为400-550°C、压力为30-70MPa,保温保压时间为 3-7小时。
6. 根据权利要求1所述的高热电性能BiTe材料的制备方法，其特征在于 所述步骤(5)退火温度为150-35(TC，保温时间为6小时。
全文摘要
本发明属于一种高热电性能BiTe材料的制备方法，其特点是包括下列制备步骤(1)选用含Bi元素和Te元素的粉末烧结制备出BiTe基材料；(2)将准备好的材料放入塑形模具中央；(3)将装好材料的模具放入热压设备中，进行抽真空和充气洗炉处理；(4)将材料加热至300-570℃，施加20-80MPa压力，并保持1.5-10小时，进行塑形处理；(5)塑形后的材料在150-450℃温度下，保温2～10小时进行退火处理，取出后既成为高热电性能BiTe材料。由于采用了塑形处理方法，提高了BiTe的热电性能，为制备长寿命、高效率的温差发电器打下良好的基础。
文档编号B22F3/16GK101199995SQ20061013026
公开日2008年6月18日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年12月15日
发明者任保国, 张丽丽, 张建中, 王泽深 申请人:中国电子科技集团公司第十八研究所