n-型Cu2Sn3S7基中高温热电半导体及其机械合金化制备工艺

摘要

本发明涉及一种n‑型Cu2Sn3S7基中高温热电半导体及其机械合金化制备工艺，其设计要点是在Cu2Sn3S7成分的基础上提高Sn元素的含量，构成化学式为Cu2Sn3.5S7；其机械合金化制备工艺为：根据化学式称量相应量的Cu、Sn、S三种元素，放置于真空球磨罐中球磨2小时。球磨后在700℃的真空管中退火48小时。然后，取出粉末在短时间内经放电等离子火花烧结成形，烧结时间4分钟。最高烧结温度为700℃，烧结压力60Mpa，制备得到Cu2Sn3.5S7热电半导体。该热电半导体在877K时的Seebeck系数a=‑698.38(μV/K)，电导率s=1.18´103W‑1.m‑1，热导率k=0.43(W.K‑1.m‑1)，最大热电优值ZT=1.17。材料优点：无污染，无噪音，可应用于中高温发电元器件制作，具有运行可靠，寿命长，制备工艺简单的优点。