中温区高性能热电材料制备方法及中温区高性能热电材料

    公开(公告)号:CN109950389A

    公开(公告)日:2019-06-28

    申请号:CN201910204477.4

    申请日:2019-03-18

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种中温区高性能热电材料制备方法及中温区高性能热电材料,其中,该制备方法可以为GeTe基热电化合物块体制备方法,包括如下步骤:以Ge单质粉、Bi单质粉和Te单质粉为原料,采用机械合金化法处理,得到粉末;将所述粉末采用放电等离子烧结法处理,得到GeTe基热电化合物块体。该制备方法工艺操作简便,耗能少,耗时少,效率高;且得到的GeTe基热电化合物块体结晶性好,成分简单均匀,重复率高,在中温区300~500℃具有优异的热电性能。

    一种双层/多层热电器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN109449277A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811239379.6

    申请日:2018-10-23

    Abstract: 一种双层/多层热电器件,属于热电转换技术领域。双层/多层热电器件至少包含对应两个不同温度段的热电分模块以及位于两者之前的绝缘材料层,至少一个热电分模块中包含一种低温电导率较低而高温电导率较,即高温ZT值比低温ZT值高10倍以上的热电材料;所述室温电导率较低而高温电导率较高的热电材料对应高温段热电分模块;每个热电分模块包含若干对n型和/或p型热电臂,每个热电臂的内部结构为五层,自上向下为:高熔点金属层,金属化层,热电材料,金属化层,高熔点金属层。所得双层/多层热电材料器件在即使温差只有300k以下时,仍然能保持最大转化效率ηmax不小于3%。本发明对烧结工艺的要求不高,对设备的要求更低,生产成本低廉,更加适合工业大规模生产的要求。

    一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN105272244A

    公开(公告)日:2016-01-27

    申请号:CN201510698317.1

    申请日:2015-10-23

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法,属于功能陶瓷材料领域。该陶瓷由下列通式所示的化学组成(ABO3)1-x(BaZrO3)y(MnO2)y。制备方法为,将K2CO3、Na2CO3、Nb2O5、Bi2O3、Li2CO3、TiO2、BaCO3、ZrO2、MnO2混合加入无水乙醇球磨,并烘干得到混合粉料,并将该粉料进行预烧结;将烧结后的粉料加入无水乙醇再次球磨,并烘干得到混合粉料;将混合粉料冷压成型得到陶瓷粗胚,将陶瓷粗胚烧结得到陶瓷样品;将陶瓷样品极化处理得到铌酸钾钠基无铅压电陶瓷。本发明制得的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷具有优异的压电性能与温度稳定性。

    铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN103274689B

    公开(公告)日:2014-11-26

    申请号:CN201310237035.2

    申请日:2013-06-14

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出了铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法。其中,铌酸钾钠基无铅压电陶瓷由下列通式所示的化学组成(ABO3)1-x(CaZrO3)x(MnO2)y,其中,A为选自Na、K和Li的至少之一,B为选自Nb和Ta的至少之一,x表示CaZrO3占铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的原子百分比,y为MnO2占铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的质量百分比,并且0.03≤x≤0.07,0≤y≤0.04。该铌酸钾钠基无铅压电陶瓷具有较高的压电性能,其压电常数d33可以达到280~360pC/N,且其反向压电系数d33*在室温至175摄氏度的温度范围内的波动不超过10%。

    一种超微细压电陶瓷阵列结构复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN101463182B

    公开(公告)日:2012-02-08

    申请号:CN200910076528.6

    申请日:2009-01-06

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 李敬锋 徐莹

    Abstract: 本发明公开了属于功能陶瓷材料及其制备技术领域一种超微细压电陶瓷阵列结构复合材料及其制备方法。制备工艺为:采用金属醇盐回流法制备溶胶前躯体,使用硅微加工技术制备硅模板,然后通过溶胶填充模板工艺以及后续的热解和退火处理过程制备长、宽为5~100微米、高为1~500微米、间距为10~200微米的压电陶瓷微柱阵列,最后将微柱阵列与聚合物复合,得到1-3型压电陶瓷/聚合物的复合材料。与传统的机械切割工艺相比,本发明可以制备较小尺寸、阵列周期性好的陶瓷微柱,最小柱宽可达7μm,适合于微机电系统(MEMS);与热压、激光切割等阵列制备工艺相比,本发明的设备条件简单,易于实现。

    一种Ag纳米颗粒复合CoSb3基热电材料的制备方法

    公开(公告)号:CN101347838B

    公开(公告)日:2010-08-04

    申请号:CN200810119809.0

    申请日:2008-09-11

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种Ag纳米颗粒复合CoSb3基热电材料的制备方法,本发明通过将AgNO3的乙醇溶液以化学浸润的方法滴入压实后的CoSb3粉末预烧结体中,利用浸润效应使热电材料粉末颗粒表面包覆上一层AgNO3溶液膜,然后快速烘干促使液膜收缩析出纳米级AgNO3颗粒分散于CoSb3粉末颗粒表面,最后利用放电等离子烧结技术快速烧结,利用高温促使AgNO3分解,得到Ag纳米颗粒均匀的分散于CoSb3基体晶界的热电复合材料。该方法克服了传统直接加入纳米颗粒不易分散的缺点。Ag具有高的电导率,因此Ag纳米颗粒的加入能够实现在不降低电导率的基础上使热导率降低,从而提高热电优值ZT。

    一种热电化合物及其制备方法

    公开(公告)号:CN101478026A

    公开(公告)日:2009-07-08

    申请号:CN200910076806.8

    申请日:2009-01-21

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了属于新能源材料及其制备技术领域的一种热电化合物及其制备方法。该热电化合物通式为Ag4x/(x+3y)Sb4y/(x+3y)Te2,其中,x+y=1,0.44≤x≤0.50。采用机械合金化和放电等离子体烧结工艺制备,称取Ag粉、Sb粉和Te粉,在高纯氩气保护气体下,进行干法球磨后装入石墨模具中压实,安装在放电等离子烧结机中,在小于10Pa真空条件下升温,烧结的同时进行加压,冷却至室温后进行退火处理,得到热电化合物。本发明的方法具有流程短,效率高,耗能少,适于工业化大规模生产等优点,制备的块体材料晶粒细小,同时密度较低,获得了极低的热导率,因而具有更加优异的热电性能。

    一种超微细压电陶瓷阵列结构复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN101463182A

    公开(公告)日:2009-06-24

    申请号:CN200910076528.6

    申请日:2009-01-06

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 李敬锋 徐莹

    Abstract: 本发明公开了属于功能陶瓷材料及其制备技术领域一种超微细压电陶瓷阵列结构复合材料及其制备方法。制备工艺为:采用金属醇盐回流法制备溶胶前躯体,使用硅微加工技术制备硅模板,然后通过溶胶填充模板工艺以及后续的热解和退火处理过程制备长、宽为5~100微米、孔高为1~500微米、间距为10~200微米的压电陶瓷微柱阵列,最后将微柱阵列与聚合物复合,得到1-3型压电陶瓷/聚合物的复合材料。与传统的机械切割工艺相比,本发明可以制备较小尺寸、阵列周期性好的陶瓷微柱,最小柱宽可达7μm,适合于微机电系统(MEMS);与热压、激光切割等阵列制备工艺相比,本发明的设备条件简单,易于实现。

    金属材料和陶瓷材料对称梯度复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN100469917C

    公开(公告)日:2009-03-18

    申请号:CN200610089765.2

    申请日:2006-07-14

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 李敬锋 张怀全

    Abstract: 本发明公开属于功能梯度复合材料加工领域的涉及金属材料和陶瓷材料对称梯度复合材料的制备方法。该方法主要包括三个部分:(1)利用放电等离子烧结技术实现氮化铝陶瓷的较低温度烧结;(2)利用两步法,先制备氮化铝对称气孔梯度材料,然后在低温下将金属铜渗入外层多孔氮化铝层的气孔中,达到结合的目的。(3)在制备氮化铝气孔梯度材料之前,在粗粉氮化铝粉末中加入适量的金属铜粉末,改善其表面性能。本发明结合了放电等离子烧结和分步烧结的方法,解决了金属铜和氮化铝陶瓷之间的结合困难问题,也实现了高温差、高不相容性梯度复合材料的制备。该材料在厚度方向具有绝缘和导热性,在面内的导电性良好,适用于热电器件的电极材料的要求。

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