阅读说明：本技术 一种半导体热电材料的制造方法 (Method for manufacturing semiconductor thermoelectric material ) 是由 闫一方 于 2019-10-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种半导体热电材料的制造方法,涉及热电材料技术领域。该半导体热电材料的制造方法,包括以下步骤：S1.按照比例选取钛粉、锆粉、铋粉与锑粉,然后将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉在搅拌装置中搅拌均匀；S2.将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉投入到铸浆炉中进行高温铸浆,在铸浆过程中加入适量的添加剂；S3.铸浆完成之后,将熔浆置于成型模具中,利用挤压设备对其进行挤压成型,挤压成型过程在真空环境中进行。通过使用钛粉、锆粉、铋粉与锑粉作为材料,以及加入适量的添加剂,使得高温半导体热电材料的制作过程中可以大批量的进行生产,并且大大提高了半导体热电材料的性能,从而让半导体热电材料的使用更加稳定。(The invention provides a method for manufacturing a semiconductor thermoelectric material, and relates to the technical field of thermoelectric materials. The manufacturing method of the semiconductor thermoelectric material comprises the following steps: s1, selecting titanium powder, zirconium powder, bismuth powder and antimony powder according to a proportion, and then uniformly stirring the titanium powder, the zirconium powder, the bismuth powder and the antimony powder in a stirring device; s2, putting titanium powder, zirconium powder, bismuth powder and antimony powder into a slurry casting furnace for high-temperature slurry casting, and adding a proper amount of additives in the slurry casting process; and S3, after the slurry casting is finished, placing the molten slurry in a forming die, and carrying out extrusion forming on the molten slurry by using extrusion equipment, wherein the extrusion forming process is carried out in a vacuum environment. By using titanium powder, zirconium powder, bismuth powder and antimony powder as materials and adding a proper amount of additives, the high-temperature semiconductor thermoelectric material can be produced in large batch in the manufacturing process, and the performance of the semiconductor thermoelectric material is greatly improved, so that the semiconductor thermoelectric material is more stable to use.)

一种半导体热电材料的制造方法

技术领域

本发明涉及热电材料技术领域，具体为一种半导体热电材料的制造方法。

背景技术

半导体热电材料指具有较大热电效应的半导体材料，亦称温差电材料，它能直接把热能转换成电能，或直接由电能产生致冷作用，半导体温差发电材料用于制备温差发电机，已应用于海岸挂灯、浮标灯、边防通讯用电源、石油管道中无人中继站电源和野战携带电源以及海底探查、宇宙飞船和各类人造卫星用电源，半导体温差致冷材料，用于制造各种类型的半导体温差致冷器，如各种小型冷冻器、恒温器、露点温度计、电子装置的冷却，以及在医学、核物理、真空技术等方面都有应用。

目前，关于合金半导体热电材料的种类以及制造方法很多，可广泛的应用于各种不同的领域，但是高温半导体热电材料的制作过程中，大批量生产工艺较为麻烦，半导体热电材料的性能有待进一步提高。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种半导体热电材料的制造方法，解决了高温半导体热电材料的制作过程中，大批量生产工艺较为麻烦，半导体热电材料的性能有待进一步提高的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种半导体热电材料的制造方法，包括以下步骤：

S1.按照比例选取钛粉、锆粉、铋粉与锑粉，然后将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉在搅拌装置中搅拌均匀；

S2.将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉投入到铸浆炉中进行高温铸浆，在铸浆过程中加入适量的添加剂；

S3.铸浆完成之后，将熔浆置于成型模具中，利用挤压设备对其进行挤压成型，挤压成型过程在真空环境中进行，成型完毕之后，往真空环境中通入氮气，对成型的块状物进行风冷；

S4.待块状物冷却到室温之后，取出并将其送入到烧结炉中进行最终烧结处理，烧结完毕之后取出冷却即得半导体热电材料。

优选的，所述铸浆炉的铸浆温度为1500-2000℃，铸浆时间为3-5小时。

优选的，所述钛粉、锆粉、铋粉与锑粉由以下重量比组成：钛粉10-12份、锆粉15-25份、铋粉20-30份、锑粉22-28份。

优选的，所述添加剂为硼酸、柠檬酸、柠檬酸钠、氯化钠、氯化锑、硫脲与酒石酸组成，且添加剂成分的重量比如下：硼酸1-2份、柠檬酸1.5-2.5份、柠檬酸钠2-3份、氯化钠2-2.4份、氯化锑3-4份、硫脲0.02-0.04份、酒石酸0.2-0.3份。

优选的，所述烧结的温度为600-800℃，烧结时间为6-8小时。

(三)有益效果

本发明提供了一种半导体热电材料的制造方法。具备以下有益效果：

该半导体热电材料的制造方法，通过使用钛粉、锆粉、铋粉与锑粉作为材料，以及加入适量的添加剂，使得高温半导体热电材料的制作过程中可以大批量的进行生产，并且大大提高了半导体热电材料的性能，从而让半导体热电材料的使用更加稳定。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明实施例提供一种半导体热电材料的制造方法，包括以下步骤：

S1.按照比例选取钛粉、锆粉、铋粉与锑粉，然后将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉在搅拌装置中搅拌均匀；

S2.将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉投入到铸浆炉中进行高温铸浆，在铸浆过程中加入适量的添加剂，铸浆炉的铸浆温度为1500-2000℃，铸浆时间为3-5小时；

S3.铸浆完成之后，将熔浆置于成型模具中，利用挤压设备对其进行挤压成型，挤压成型过程在真空环境中进行，成型完毕之后，往真空环境中通入氮气，对成型的块状物进行风冷；

S4.待块状物冷却到室温之后，取出并将其送入到烧结炉中进行最终烧结处理，烧结完毕之后取出冷却即得半导体热电材料，烧结的温度为600-800℃，烧结时间为6-8小时。

通过使用钛粉、锆粉、铋粉与锑粉作为材料，以及加入适量的添加剂，使得高温半导体热电材料的制作过程中可以大批量的进行生产，并且大大提高了半导体热电材料的性能，从而让半导体热电材料的使用更加稳定。

其中钛粉、锆粉、铋粉与锑粉由以下重量比组成：钛粉10份、锆粉15份、铋粉20份、锑粉22份；其中添加剂为硼酸、柠檬酸、柠檬酸钠、氯化钠、氯化锑、硫脲与酒石酸组成，且添加剂成分的重量比如下：硼酸1份、柠檬酸1.5份、柠檬酸钠2份、氯化钠2份、氯化锑3份、硫脲0.02份、酒石酸0.2份。

实施例二：

本发明实施例提供一种半导体热电材料的制造方法，包括以下步骤：

S1.按照比例选取钛粉、锆粉、铋粉与锑粉，然后将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉在搅拌装置中搅拌均匀；

S2.将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉投入到铸浆炉中进行高温铸浆，在铸浆过程中加入适量的添加剂，铸浆炉的铸浆温度为1500-2000℃，铸浆时间为3-5小时；

S3.铸浆完成之后，将熔浆置于成型模具中，利用挤压设备对其进行挤压成型，挤压成型过程在真空环境中进行，成型完毕之后，往真空环境中通入氮气，对成型的块状物进行风冷；

S4.待块状物冷却到室温之后，取出并将其送入到烧结炉中进行最终烧结处理，烧结完毕之后取出冷却即得半导体热电材料，烧结的温度为600-800℃，烧结时间为6-8小时。

其中钛粉、锆粉、铋粉与锑粉由以下重量比组成：钛粉11份、锆粉20份、铋粉25份、锑粉25份；其中添加剂为硼酸、柠檬酸、柠檬酸钠、氯化钠、氯化锑、硫脲与酒石酸组成，且添加剂成分的重量比如下：硼酸1.5份、柠檬酸2份、柠檬酸钠2.5份、氯化钠2.2份、氯化锑3.5份、硫脲0.03份、酒石酸0.25份。

实施例三：

本发明实施例提供一种半导体热电材料的制造方法，包括以下步骤：

S1.按照比例选取钛粉、锆粉、铋粉与锑粉，然后将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉在搅拌装置中搅拌均匀；

S2.将钛粉、锆粉、铋粉与锑粉投入到铸浆炉中进行高温铸浆，在铸浆过程中加入适量的添加剂，铸浆炉的铸浆温度为1500-2000℃，铸浆时间为3-5小时；

S3.铸浆完成之后，将熔浆置于成型模具中，利用挤压设备对其进行挤压成型，挤压成型过程在真空环境中进行，成型完毕之后，往真空环境中通入氮气，对成型的块状物进行风冷；

S4.待块状物冷却到室温之后，取出并将其送入到烧结炉中进行最终烧结处理，烧结完毕之后取出冷却即得半导体热电材料，烧结的温度为600-800℃，烧结时间为6-8小时。

其中钛粉、锆粉、铋粉与锑粉由以下重量比组成：钛粉12份、锆粉25份、铋粉30份、锑粉28份；其中添加剂为硼酸、柠檬酸、柠檬酸钠、氯化钠、氯化锑、硫脲与酒石酸组成，且添加剂成分的重量比如下：硼酸2份、柠檬酸2.5份、柠檬酸钠3份、氯化钠2.4份、氯化锑4份、硫脲0.04份、酒石酸0.3份。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。