技术特征：
1.一种提高bi2te3基热电材料热电性能的方法，其特征在于，步骤包括；s1、用te、bi、sb和se单质粉体，按p型(sb2te3)
0.73
(bi2te3)
0.24
(sb2se3)
0.03
化学计量比配比，进行真空熔炼，将粉体合成取向晶体；s2、将(sb2te3)
0.73
(bi2te3)
0.24
(sb2se3)
0.03
取向晶体破碎成粉末，加入稀土元素tb和金属元素sn，得混合物，将混合物机械球磨至粉碎，得到tb和sn共掺杂的bi2te3基p型赝三元热电材料合金粉体；s3、将步骤s2所得的合金粉体烘干后，将合金粉末装入模具内，高压烧结成型，得高压烧结块体材料；s4、将步骤s3所得的块体材料切割成条状，在真空条件下退火，后随炉冷却至室温，即得tb和sn双掺杂的bi2te3基p型赝三元热电材料。2.根据权利要求1所述的一种提高bi2te3基热电材料热电性能的方法，其特征在于，在s1中，te、bi、sb和se单质粉体的纯度均为99.99％(质量分数)，在温度为800℃时进行真空熔炼。3.根据权利要求1所述的一种提高bi2te3基热电材料热电性能的方法，其特征在于，在s2中，将混合物机械球磨，粉碎至粒径为1mm-10mm,以石油醚为球磨介质，在转速为在转速为410r/min，球料比为10:1，球磨时间为50h的条件下，得到tb和sn共掺杂的bi2te3基p型赝三元热电材料合金粉体。4.根据权利要求1所述的一种提高bi2te3基热电材料热电性能的方法，其特征在于，在s2中，稀土元素tb和sn的掺入量均为总摩尔质量的0.1％-1.5％。5.根据权利要求1所述的一种提高bi2te3基热电材料热电性能的方法，其特征在于，在s3中，烘干温度设置为100℃，烘干后采用六面顶油压机进行高压烧结成型；高压烧结条件为：烧结压力6gpa,烧结温度600k，恒温烧结10min，恒温恒压结束后在5min内冷却至室温。6.根据权利要求1所述的一种提高bi2te3基热电材料热电性能的方法，其特征在于，在s4中，块体材料切割成4mm
×
4mm
×
10mm的条状；退火温度为600k，保温48h。
技术总结
本发明涉及基热电材料技术领域，尤其涉及一种提高Bi2Te3基热电材料热电性能的方法。其步骤包括：用Te、Bi、Sb和Se单质粉体合成取向晶体；将取向晶体破碎成粉末，加入稀土元素Tb和金属元素Sn，粉碎得到Bi2Te3基P型赝三元热电材料合金粉体；后将合金粉体烘干，进行高压烧结成型；切割材料，退火，冷却。本发明中稀土掺杂可有效增加材料的点缺陷、晶界和位错，有效降低晶格热导率，同时辅以Sn的掺杂，可有效调节晶体的能带结构，增加费米能级附近的态密度，从而提升材料的热电性能，将材料的热电优值从0.5提高到1.25；本发明使用高压烧结技术与SPS技术相结合，高压烧结技术具有烧结效率高、烧结时间短、纳米晶均匀、压力变化连续可调。调。调。
技术研发人员：曹显莹 徐程旭 牛犇
受保护的技术使用者：哈尔滨石油学院
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/6/3