【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提升碲化银室温热电优值的方法，属于热电材料。
技术介绍
1、随着社会发展程度的提高，装置、器件智能化的程度逐渐加深。一方面是对小型化，便携式的制冷装置的需求越来越大；另一方面，对于不方便供电的分布式传感器等小型装置来说，可稳定、长期供电的小型发电装置也拥有越来越大的需求市场。针对以上两方面来说，热电技术可以提供优秀的解决方案。一方面可以利用帕尔贴效应，利用电能来进行制冷；另一方面，对于附近有稳定温差的区域，例如工厂排放废热的管道，汽车尾气管，人体等，可以利用塞贝克效应来将热能转变为电能，供给其他装置使用。因此发展热电技术将对未来物联网智能化的发展具有重要的意义。
2、热电技术的应用需要依赖于热电器件。热电器件主要是由半导体材料来组成，其具有无机械结构，无噪声，体积小的特点。其中最重要的部分是热电材料，分为n型和p型。热电材料的热电优值(zt)对一个热电器件性能优劣起决定性作用。目前应用较多的n型室温热电材料是bisbte基材料。其热电性能较高，但其具有脆性，机械加工性能较差。而银硫族材料通常具有更好的机械加工性能，甚至具有一定的延展性，但热电性能较差。因此开发新的方法来提升碲化银室温热电优值对室温热电技术的发展具有重要意义。
技术实现思路
1、针对以上技术问题，本专利技术提供了一种提升碲化银室温热电优值的协同优化方法，通过元素比例优化及与热流方向垂直方向的磁场施加的协同作用，能够在室温下提升热电优值zt，同时不对其材料进行除本身元素(银、碲)外的掺杂改
2、在本专利技术中，先对本征材料进行元素比例优化，然后再将与热流方向垂直的磁场作用于优化后的材料上。已知热电优值的表达式为zt＝(s2·t)/(κ·ρ)，除绝对温度t外，其余三个参数都与载流子浓度等微观电子结构紧密相关，因此单独地追求某一参数的增加并不能提升整体的热电优值。在本专利技术中，通过两种手段的协同作用，实现了本征材料的热电势(s)有所增加，电阻率(ρ)有所降低，热导率(κ)大大降低，从而可以实现材料zt的大幅提升。
3、为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：
4、本专利技术一方面提供一种提升碲化银室温热电优值的方法，所述方法为：在碲化银作为热电材料使用时，对其施加与热流方向垂直的磁场；所述碲化银其组成为ag2+xte，其中0<x≤0.1；所述热流方向为热量由高温端向低温端流动的方向。
5、上述技术方案中，进一步地，所述磁场的磁感应强度为y，0t<y≤13t。
6、上述技术方案中，进一步地，所述碲化银的制备方法包括如下步骤：
7、a、按配比称取银单质和碲单质置于石英管中，真空封管后置于管式炉内熔融反应，然后冰水淬火；
8、b、完全冷却后再次置于管式炉中进行退火，随后自然冷却；
9、c、取出块体后去除表面析出物，研磨成粉末，然后进行热压压片；
10、d、通过线切割将材料切割成需要的尺寸。
11、上述技术方案中，进一步地，步骤a中，石英管真空封管的真空度低于10pa，熔融反应的温度为900℃-1200℃，保温时间为8h-12h，淬火时间为6h-12h。
12、上述技术方案中，进一步地，步骤b中，退火温度为400℃-600℃，退火时间为24h-72h。
13、上述技术方案中，进一步地，步骤c中，热压时，施加的压力为50mpa-80mpa，压片温度为400℃-600℃，保温时间5min-10min。
14、本专利技术另一方面提供一种上述提升碲化银室温热电优值的方法的应用，用于便携式热电致冷装置、人体温差发电供能装置。
15、本专利技术的有益效果为：
16、1.本专利技术方法实施简便，无需对材料本身进行除本身元素(银、碲)外的掺杂改性，保留了材料本身机械强度。
17、2.本专利技术方法可使碲化银材料室温热电优值显著提升。
18、3.本专利技术碲化银的制备方法简单高效，有利于大批量生产固定比例的碲化银材料。
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1.一种提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，所述方法为：在碲化银作为热电材料使用时，对其施加与热流方向垂直的磁场；所述碲化银其组成为Ag2+xTe，其中0<x≤0.1；所述热流方向为热量由高温端向低温端流动的方向。
2.根据权利要求1所述的提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，所述磁场的磁感应强度为y，0T<y≤13T。
3.根据权利要求1所述的提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，所述碲化银的制备方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，步骤A中，石英管真空封管的真空度低于10Pa，熔融反应的温度为900℃-1200℃，保温时间为8h-12h，淬火时间为6h-12h。
5.根据权利要求3所述的提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，步骤B中，退火温度为400℃-600℃，退火时间为24h-72h。
6.根据权利要求3所述的提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，步骤C中，热压时，施加的压力为50MPa-80 MPa，压片温度为400℃-600℃，
7.一种权利要求1-6任一项提升碲化银室温热电优值的方法的应用，其特征在于，用于便携式热电致冷装置、人体温差发电供能装置。
...【技术特征摘要】
1.一种提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，所述方法为：在碲化银作为热电材料使用时，对其施加与热流方向垂直的磁场；所述碲化银其组成为ag2+xte，其中0<x≤0.1；所述热流方向为热量由高温端向低温端流动的方向。
2.根据权利要求1所述的提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，所述磁场的磁感应强度为y，0t<y≤13t。
3.根据权利要求1所述的提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，所述碲化银的制备方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的提升碲化银室温热电优值的方法，其特征在于，步骤a中，石英管真空封管的真空...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜鹏，陈明宇，包信和，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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