一种19价电子n型NbCoSbSn热电材料及其制备方法与流程

文档序号:12414864阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种19价电子n型NbCoSbSn热电材料,其特征在于:其化学式为NbCoSb1-xSnx,其中x=0.01~0.4。

2.一种制备如权利要求1所述的19价电子n型NbCoSbSn热电材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

a混料冷压:首先按照NbCoSb1-xSnx,x=0.01~0.4的摩尔比比例称取一定量Nb粉、Co粉、Sb粉、Sn粉,充分混合后再在一定压力下冷压成块;

b真空密封:将冷压得到的粉末块材置入容器中,抽真空密封,真空度低于8×10-6 Pa;

c固态烧结:将密封后的容器进行高温烧结;

d固块磨粉:将烧结得到的产品进行磨制得纳米粉末;

e快速热压:将纳米粉末装入模具中进行快速高温热压,即得所述的NbCoSbSn热电材料。

3.根据权利要求2所述的一种19价电子n型NbCoSbSn热电材料的制备方法,其特征在于:所述步骤a混料冷压为按照摩尔比NbCoSb1-xSnx,x=0.01~0.4的摩尔比比例称取一定量Nb粉、Co粉、Sb粉、Sn粉,在惰性气体保护下,在高能球磨机上充分混合25~35 min,均匀混合后的粉末装入冷压模具中,在400~500 Mpa下压力下保压15~20 min,冷压成块。

4.根据权利要求2所述的一种19价电子n型NbCoSbSn热电材料的制备方法,其特征在于:所述步骤c固态烧结在热处理炉中进行,烧结时升温速率:150~250 ℃/h;烧结温度:1000~1100 ℃;保温时间:20~48 h。

5.根据权利要求2所述的一种19价电子n型NbCoSbSn热电材料的制备方法,其特征在于:所述步骤d固块磨粉是将烧结得到的产品在高能球磨机上,在惰性气体保护下,球磨3~7 h制得纳米粉末。

6.根据权利要求2所述的一种19价电子n型NbCoSbSn热电材料的制备方法,其特征在于:所述步骤e快速热压是将纳米粉末装入石墨模具中进行快速高温热压,在950~1000 ℃,70~80 MPa下保压2~3 min。

7.一种制备如权利要求1所述的19价电子n型NbCoSbSn热电材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

①电弧熔炼:按组分为NbCoSb1-xSnx,x=0.01~0.4的化学计量比称取一定量的各金属原材料,再额外添加5~10%的Sb;

原材料经电弧熔炼法得到铸锭;

②固块磨粉:将铸锭进行磨制得纳米粉末;

③快速热压:将纳米粉末装入模具中进行快速高温热压,即得所述的19价电子n型NbCoSbSn热电材料。

8.根据权利要求7所述的一种19价电子n型NbCoSbSn热电材料的制备方法,其特征在于:所述步骤①电弧熔融中原材料经电弧熔炼法,在流通惰性气体保护下熔炼4~5次后得到铸锭。

9.根据权利要求7所述的一种19价电子n型NbCoSbSn热电材料的制备方法,其特征在于:所述步骤②固块磨粉为将铸锭在高能球磨机上球磨3~9 h制得纳米粉末。

10.根据权利要求7所述的一种19价电子n型NbCoSbSn热电材料的制备方法,其特征在于:所述步骤③快速热压为将纳米粉末装入石墨模具中进行快速高温热压,在950~1000 ℃,70~80 MPa下保压2~3 min,即得所述的19价电子n型NbCoSbSn热电材料。

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