一种玻璃纤维/Bi2Te3热电薄膜复合材料及其制备方法与流程

文档序号:13221059阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种玻璃纤维/Bi2Te3热电薄膜复合材料,其特征在于:该复合材料包括玻璃纤维基体以及均匀沉积在其表面上的Bi2Te3热电薄膜层,形成核-壳结构;其中,玻璃纤维的直径为5~10μm,Bi2Te3热电薄膜层的厚度为1~2μm,膜层结构致密且与玻璃纤维表面结合良好。2.根据权利要求1所述的玻璃纤维/Bi2Te3热电薄膜复合材料,其特征在于:Bi2Te3热电薄膜层的晶粒尺寸在100nm~2μm范围内变化,并具有(015)和(00l)垂直于薄膜的面外织构。3.根据权利要求1所述的玻璃纤维/Bi2Te3热电薄膜复合材料,其特征在于:玻璃纤维/Bi2Te3热电薄膜复合材料的轴向电导率为1500~2500S/cm,Seebeck热电系数50~100μV/K。4.根据权利要求1所述的玻璃纤维/Bi2Te3热电薄膜复合材料,其特征在于:复合纤维材料弯折半径为1cm时,电阻值的相对变化小于10%;弯折半径为2cm时,电阻值的相对变化小于3%,热电系数无明显改变。5.一种权利要求1所述的玻璃纤维/Bi2Te3热电薄膜复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)玻璃纤维表面处理:对玻璃纤维表面进行清洗,使用酒精、丙酮和去离子水依次淋洗10~15分钟,然后在真空环境下100~150℃加热烘烤10~30分钟;(2)玻璃纤维表面沉积Bi2Te3热电薄膜层:将清洁处理后的玻璃纤维置于可360度旋转的镀膜样品支架上,在非平衡磁控沉积系统内进行Bi2Te3热电薄膜层的生长,生长条件为:溅射靶材为商用块体Bi2Te3,背景真空度为(4~6)×10-4Pa,工作气体为0.4~0.6Pa的高纯氩气,生长加热温度范围为室温至150℃,沉积速率为≥5μm/h,沉积功率为60~100W,样品支架旋转速度为20~40转/分钟。6.根据权利要求5所述的玻璃纤维/Bi2Te3热电薄膜复合材料,其特征在于:沉积温度为室温时,Bi2Te3热电薄膜的晶粒尺寸为100~110nm,并具有(015)面外织构;沉积温度为150℃时,薄膜晶粒尺寸为1~2μm,具有(00l)面外织构。
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