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公开(公告)号：CN114180952A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111516163.1
申请日：2021-12-06
Applicant: 北京科技大学
IPC: C04B35/40 , C04B35/468 , C04B35/622 , C04B35/64 , G01P15/00 , H01G4/12
Abstract: 一种掺杂型铁酸铋‑钛酸钡基无铅压电陶瓷的两步烧结制备方法，属于无铅压电陶瓷材料领域。所述制备方法按化学式(1‑x)Bi1‑yMyFe1‑zNzO3‑xBaTiO3计算称量，球磨混料，烘干，过筛后置于氧化铝坩埚中，在780～950℃下预烧2～12h得到预烧粉；然后进行二次球磨，再于70～120℃烘干，过筛干燥粉中加入2wt％浓度的聚乙烯醇并充分研磨造粒，造粒粉放入模具中压制成型；将陶瓷坯体置于马弗炉中升温至300～440℃，排胶1～2h后，升温至950～1050℃，保温1～2min，降温至900～1000℃，烧结6～10h，随炉冷却至室温，制备所需陶瓷。本发明涉及的两步烧结法通过巧妙控制两步烧结温度和保温时间，能避开铁酸铋‑钛酸钡基陶瓷中杂相的生成温度区间，所制备的陶瓷的结晶性良好、成分均匀、晶粒细小、介电损耗低、绝缘性和压电性能优异。
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公开(公告)号：CN108374198B
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201810204313.7
申请日：2018-03-13
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种单晶Bi2Te3热电材料的制备方法，属于能源材料技术领域。本发明以机械合金化法预合成的Bi2Te3粉体作为原料分批在2MPa下保压0.5～1.5min压制成片并放入尖底石英管中真空封管，再将石英管尖底朝下放入竖炉中，以5～30℃/h的速率升温至600～750℃，并保温10～30h，然后以1～3℃/h的速率缓慢降温至380～550℃，再以10～50℃/h的速率降温至30℃得到单晶Bi2Te3块体。本发明制备的单晶Bi2Te3块体热电材料面内功率因子为2～5mWm‑1K‑2，面间功率因子为0.6～2mWm‑1K‑2。利用机械合金化法结合温度梯度固化法制备单晶Bi2Te3块体热电材料具有过程简便易操作，对设备和制备环境要求低，烧结温度低等特点并进一步提升了Bi2Te3块体的热电性能。制备的单晶Bi2Te3热电材料有可能在温差发电和热电制冷等领域得到广泛的应用。
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公开(公告)号：CN105272206B
公开(公告)日：2017-08-08
申请号：CN201510671114.3
申请日：2015-10-13
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01L35/34 , C04B35/453
Abstract: 一种C和Ni共掺杂ZnO热电材料的制备方法，属于能源材料技术领域。所述制备方法以氯化锌和硝酸镍为原料，所述氯化锌和硝酸镍的摩尔量按照化学通式Zn1‑xNixO进行配置，其中，0.005≤x≤0.6mol，并加入C源，利用水热法结合放电等离子烧结法，制得相对密度大于95%的C和Ni共掺杂ZnO块体热电材料，所述C和Ni共掺杂ZnO块体热电材料的功率因子为4×10‑4～8×10‑4Wm‑1K‑2。本发明通过水热法并结合放电等离子烧结法制备得到的C和Ni共掺杂ZnO块体热电材料相对密度较高，大于95%，制备过程中烧结温度高在950～1300℃，通过所掺杂C源的选择克服了常规技术中高的烧结温度不利于C掺杂ZnO的局限；并进一步提高了ZnO材料的热电性能。
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公开(公告)号：CN103715349B
公开(公告)日：2016-05-11
申请号：CN201310743438.4
申请日：2013-12-30
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01L35/34
Abstract: 一种Ni掺杂ZnO织构热电材料的制备方法，属于能源材料技术领域。其特征是：以乙酸锌和硝酸镍为原料，按照化学通式Zn1-xNixO(0.001≤x≤0.5mol)配置，三乙醇胺作为表面活性剂，去离子水为溶剂，pH值为7.0~9.0，在120～240℃水热反应6～80h，制备了由10～900nm纳米颗粒自组装而成的直径为1～15μm的纳微复合球状粉体，再通过放电等离子烧结技术，在压力30～200MPa，温度为850～1400℃下，保温烧结1～30min，制备得到织构度为20%～70%Ni掺杂ZnO块体材料，晶粒尺寸为100~900nm。该方法能够简单、快捷地制备同时具有纳米和织构结构特征的Ni掺杂ZnO块体材料，在提高载流子迁移率的同时降低热导率，使热电性能得到提高。
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公开(公告)号：CN103979549B
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201410244837.0
申请日：2014-06-04
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种核壳结构Cu1.8S@SiO2热电材料及制备方法。本发明通过机械合金化法制备了颗粒尺寸为0.1~2μm的Cu1.8S前驱粉体，通过溶胶凝胶法在Cu1.8S粉体表面包覆厚度在5~500nm范围内可控的无定形SiO2，制备出以SiO2为壳、Cu1.8S为核的核壳结构Cu1.8S@SiO2复合粉体。所得复合粉体经放电等离子烧结后，核壳结构保存于块体中，制备出核壳结构的Cu1.8S@SiO2复合块体热电材料。Cu1.8S@SiO2复合块体热电材料较单相Cu1.8S热电材料具备更高的塞贝克系数、功率因子及低的热导率。本发明工艺具有节能、省时、产量高等特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102443848B
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201210020143.X
申请日：2012-01-29
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种提高硫化铋多晶热电性能的方法，属于能源材料技术领域。其特征是：以机械合金化法制备的硫化铋纳米粉体与水热法合成的（001）取向的单晶硫化铋纳米棒粉体混合，在无水乙醇中超声分散10~200分钟，烘干后在玛瑙研钵中手工研磨10~100分钟。将研磨好的粉体置于石墨模具中，采用放电等离子烧结工艺在300~500℃烧结，保温0~30分钟制备出硫化铋多晶块体。放电等离子烧结加热速度快，抑制了晶粒长大和融合，使单晶纳米棒结构被保留在多晶块体中，形成载流子迁移的快速通道，大幅提高硫化铋多晶的电传输性能和热电性能，该方法具有所需设备简单，易操作，成本低，效果显著等优点。
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公开(公告)号：CN103706792A
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201310743768.3
申请日：2013-12-30
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种Al掺杂ZnO织构热电材料的制备方法，属于能源材料技术领域。其特征是：以乙酸锌和硝酸铝为原料，按照化学通式Zn1-xAlxO(0.001≤x≤0.5mol)配置，三乙醇胺作为表面活性剂，去离子水为溶剂，pH值为7.0~9.0，在120～240℃水热反应6～80h，制备了由10～800nm纳米颗粒自组装而成的直径为1～10μm的纳微复合球状粉体，再通过放电等离子烧结技术，在压力30～200MPa，温度为850～1400℃下，保温烧结1～30min，制备得到织构度为15%～60%Al掺杂ZnO块体材料，晶粒尺寸为100~900nm。该方法能够简单、快捷地制备同时具有纳米和织构结构特征的Al掺杂ZnO块体材料，在提高载流子迁移率的同时降低热导率，使热电性能得到提高。
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公开(公告)号：CN102002757B
公开(公告)日：2012-09-05
申请号：CN201010506696.7
申请日：2010-10-14
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种控制硫化铋多晶热电材料织构的方法，属于能源材料技术领域。其特征是：以硝酸铋和硫代硫酸钠为原料，乙二胺为pH值调节剂，去离子水和无水乙醇为溶剂，在160~200℃水热反应6~72小时，制备出沿[001]取向的单晶硫化铋纳米棒，纳米棒尺寸为直径50~400nm，长度为500~5μm，然后将纳米棒粉体用放电等离子烧结技术，在压力10~80MPa,温度250~550℃下烧结，无保温时间，单晶纳米棒结构在块体中得以保留，并沿水平方向排列，制备出高织构度的硫化铋块体材料，并且织构度可控。该方法能够简单、方便地制备出具有织构度可控的硫化铋块体热电材料，从而优化材料的载流子迁移率，并提高其电传输性能和热电性能的热稳定性。
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公开(公告)号：CN101767019B
公开(公告)日：2011-11-16
申请号：CN201010034473.5
申请日：2010-01-21
Applicant: 北京科技大学
IPC: B01J23/89
Abstract: 一种金纳米颗粒分散四氧化三钴功能薄膜材料及制备方法，属于光催化领域。其特征是薄膜材料化学成分组成通式为Aux/(Co3O4)1-x，其中x表示Au组成元素的摩尔分数，x的取值范围为0.01≤x≤0.55。工艺上以硝酸钴，氯金酸为原料，乙二醇独甲醚为溶剂，采用化学溶液法合成化学计量比准确、成分均匀的前躯体溶液，然后采用匀胶机在玻璃基片上进行涂膜，经过热分解与退火处理最后得到Aux/(Co3O4)1-x复合薄膜。金纳米颗粒均匀分散于四氧化三钴基体中，金颗粒直径均为1～500nm，薄膜在500～650nm波段观察到金属颗粒的等离子体共振吸收峰，在可见光照射下，具有优良的光催化性能。
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公开(公告)号：CN101704672B
公开(公告)日：2011-11-16
申请号：CN200910237330.1
申请日：2009-11-13
Applicant: 北京科技大学
IPC: C04B35/515 , C04B35/622 , H01L35/16 , H01L35/24
Abstract: 本发明公开了一种Cu-Cr-S三元热电材料及其制备方法，属于能源材料的技术领域。本发明是将Cu、Cr和S按照化学计量比CuCrSx配置，其中x的取值范围1.0≤x≤2.5。以Cu粉(质量百分比≥99.9％)、Cr粉(质量百分比≥99.9％)和S粉(质量百分比≥99.5％)作原料，通过机械合金化合成化合物粉体，然后通过放电等离子烧结块体。本发明技术的特点是通过调节硫空位的浓度，优化材料的载流子浓度，提高电导率和Seebeck系数，机械合金化与放电等离子烧结成相结合制备纳米结构块体材料则有利于降低热导率，取得较高的热电优值。该制备方法所用原料廉价，制备过程简便，易于操作，对设备和制备环境要求低，周期短，适合大规模生产。
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