如何通过高压合成方法提高PbTe材料的热电性能? ¹

背景技术

热电材料PbTe的性能受制备方法的影响，其中一种方法是通过提高电导率和降低晶格热导率来提高热电性能。

以Pb粉和Te粉为原料，按化学计量比(Pb∶Te＝0.49∶0.51)混合，然后在高真空、高温条件下烧结，制备出晶粒在微米量级的PbTe材料。

发明内容

本发明采用高压合成方法，通过控制合成条件，特别是压力大小，使PbTe材料的晶体粒度在纳米量级，从而降低热导率、提高热电性能。

具体实施方式是将高纯Pb粉与Te粉按化学计量比(1∶1)混合，粉压成型后，装入高压腔体中。在高压装置上进行高温高压合成，合成条件是压力为1.0～6.0Gpa、温度为850～1400K，冷却时的降温速率为50～200K/S。

实验结果

实验表明，最佳合成压力范围为2.5～6.0Gpa，最佳合成温度范围为1100～1250K，最佳降温速率为130～200K/S。

合成出的PbTe材料具有纳米级晶粒，热导率低于1.5w/m.k，电阻率在10-5～10-6Ω·m量级。