掺杂PbTe基热电材料的粉末冶金法制备及其性能研究.docx

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第22卷第4期2012年8月

粉末冶金工业

POWDERMETALLURGYINDUSTRY

Vol.22No.4Aug.2012

掺杂PbTe基热电材料的粉末冶金法制备及其性能研究

丁夏楠,蒋阳,杨奔,仲洪海1,余大斌2

(1.合肥工业大学材料科学与工程学院，安徽合肥230009;

2.电子工程学院脉冲强激光技术国家重点实验室，安徽合肥230037)

摘要：通过溶剂热法制备出立方相PbTe纳米粉末，采用真空封管熔炼法得到PbTe基热电材料Ago.5Pbg-xSn.Sbo.5Te?o的合金锭。通过高能球磨得到合金粉末，采用粉末冶金快速热压工艺制备该材料的块体材料。研究了不同Pb/Sn比在300～700K范围内对材料热电性能的影响。研究结果表明，当x=4,电导率在300K时达到1300S/cm,在600K时达到340

S/cm。当x=2,Seebeck系数在625K时达到261pV/K的最大值。功率因子达到15.9×10-?Wm-1K-2。

关键词：PbTe基热电材料；粉末冶金；功率因子；Seebeck系数

中图分类号：TF123.7文献标识码：A文章编号：1006—6543(2012)04—0035—06

PROPERTIESCHARACTERIZATIONOFDOPEDPbTeMATRIXTHERMOELECTRICMATERIALSVIAPOWDERMETALLURGYMETHOD

DINGXia-nan1,JIANGYang,YANGBen,ZHONGHong-hai1,YUDa-bin2

(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China

2.StateKeyLaboratoryofPulsedPowerLaserTechnology,ElectronicEngineeringInstitute,

Hefei230037,China]

Abstract:CubicphasePbTenanoparticlesweresynthesizedbysolvothemalprocess,andPbTematrixthermoelectricmaterialsAgo.sPb?-xSnxSbo.sTe?oalloyswerepreparedviavacu-ummeltinginasealedquartzglasstube.Alloypowderswerepreparedbyhigh-energyballmillingprocess,thentheAgo.5Pb?-xSnxSbo.?Te?obulkalloyswerepreparedbypowdermetal-lurgyrapidhot-pressingsinteringmethod.EffectsofdifferentPb/Snrateonthermoelectricpropertiesatdifferenttemperature(from300Kto700K)wereinvestigated.Resultshowsthattheelectricalconductivityreachesthemaximumvalueof1300S/cmat300Kand340S/cmat600Kasxequalsto4,andtheseebeckcoefficientandpowerfactorreachthemaxi-mumvaluesof261pV/Kand15.9×10-4Wm-1K-2asxequalsto2.

Keywords:PbTematrixthermoelectricmaterials;powdermetallurgy;powerfactor;Seebeckcoefficient

收稿日期：2011-10-21

基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA03Z301);国家重点基础研究发展规划(973计划)资