基热电材料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及热电材料技术领域，提供了一种I填充的CoSb3基热电材料及其制备方法，I的填充率可高达0.8。
【背景技术】
[0002]提高方钴矿热电材料ZT值的方法主要有两种:1.对Co和Sb进行置换，改善电学性能。2.化合物CoSb3结构中存在晶格孔洞，一些元素可以填入这个晶格孔洞，来降低热导率。第二种优化方法在常压下能够填入CoSb3晶格孔洞的元素非常有限，采用高温高压的方法，可以把一些在常压下无法填入的元素成功填入晶格孔洞。
[0003]
【发明内容】
:
在上述研究基础上，本发明的目的在于提供一种I填充的CoSb3基热电材料及其制备方法，所述制备方法获得的热电材料中I的填充率高，降低热导率，有效改善热电材料的热电性能。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
①将I2片、Co粉末和Sb粉末按照化学计量比(I xCo4Sb12，x=0.3-0.8)进行称重和混合均匀后，冷压成型，放入坩祸进行三步高温高压烧结所述三步高温高压烧结包括:第一步高温高压烧结压力5GPa，温度1073K，时间0.5h，研磨成粉体后冷压成型；第二步高温高压烧结压力5GPa，温度753K，时间3h，研磨成粉体后，用去离子水清洗3次后，干燥成粉体冷压成型；第三步高温高压烧结压力5GPa，温度573K，时间0.5h，得到需要的权利要求1中所述热电材料。
[0005]本发明的有益效果是:
本发明提供的制备方法提高了热电材料中I的填充量，最高可达到0.8，这是其它任何一个填充元素无法达到的。所述热电材料的热导率低于其他现有填充方钴矿热电材料，对提高热电优值、改善热电性能是非常有利的。
【具体实施方式】
[0006]实施例1
将I2片、Co粉末和Sb粉末按照化学计量比I。.650)431312进行称重和混合均匀后，冷压成型，放入坩祸进行三步高温高压烧结；第一步高温高压烧结压力5GPa，温度1073K，时间
0.5h，研磨成粉体后冷压成型；第二步高温高压烧结压力5GPa，温度753K，时间3h，研磨成粉体后，用去离子水清洗3次后，干燥成粉体冷压成型；第三步高温高压烧结压力5GPa，温度573K，时间0.5h，得到需要的权利要求1中所述热电材料。所述热电材料Ia65Co4Sb12,当测试温度在420K时，所述热电材料的热导率为0.7W/mK。
[0007]上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种I填充的CoSb 3基热电材料，其特征在于:所述热电材料为I xCo4Sb12，x=0.3?0.8o2.—种权利要求1中所述热电材料的制备方法，其特征在于:制备方法为三步高温高压烧结法。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于:所述制备方法包括:①将12片、Co粉末和Sb粉末按照化学计量比(IxCo4Sb12, x=0.3-0.8)进行称重和混合均匀后，冷压成型，放入坩祸进行三步高温高压烧结！②所述三步高温高压烧结包括:第一步高温高压烧结，研磨成粉体后冷压成型；第二步高温高压烧结，研磨成粉体后，用去离子水清洗3次后，干燥成粉体冷压成型；第三步高温高压烧结，得到权利要求1中所述热电材料。4.根据权利要求3所述的三步高温高压烧结，其特征在于:所述第一步高温高压烧结压力5GPa，温度1073K，时间0.5h ;所述第二步高温高压烧结压力5GPa，温度753K，时间3h ；所述第三步高温高压烧结压力5GPa，温度573K，时间0.5h。
【专利摘要】本发明提供一种I填充的CoSb3基热电材料及其制备方法，所述热电材料为IxCo4Sb12，x=0.3~0.8；所述制备方法为三步高温高压烧结法，成功合成I填充的CoSb3热电材料。通过所述制备方法获得的热电材料没有杂相的存在，I的填充量可达到0.8；所述热电材料的热导率为0.7W/mK，极低的热导率对提高ZT值是非常有利的。
【IPC分类】B22F3/16, C22C28/00
【公开号】CN105108151
【申请号】CN201510631368
【发明人】不公告发明人
【申请人】涂艳丽
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月29日