公开(公告)号：CN103708820B

公开(公告)日：2015-04-08

申请号：CN201310743440.1

申请日：2013-12-30

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 张波萍 ,  张代兵 ,  张雨桥 ,  陈茜

IPC: C04B35/453 ,  C04B35/622

Abstract: 一种Ga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：以乙酸锌和硝酸镓为原料，按照化学通式Zn1-xGaxO(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4～80h，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10～55%Ga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Ga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。

公开(公告)号：CN103979549A

公开(公告)日：2014-08-13

申请号：CN201410244837.0

申请日：2014-06-04

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 张波萍 ,  程冬冬 ,  张代兵 ,  王明军

IPC: C01B33/12 ,  C01G3/12

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。

公开(公告)号：CN105244434B

公开(公告)日：2017-10-10

申请号：CN201510670642.7

申请日：2015-10-13

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 张波萍 ,  张代兵 ,  李和章 ,  李顺

IPC: H01L35/12 ,  C04B35/453 ,  C04B35/622

Abstract: 一种C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为原料，并添加C源，并利用水热法结合放电等离子烧结技术，制得相对密度大于95%的C掺杂ZnO块体热电材料，所述C掺杂ZnO热电材料的禁带宽度为2.4～2.9eV，晶粒尺寸为1～10μm，功率因子为5×10‑4～7×10‑4Wm‑1K‑2。本发明通过水热法并结合放电等离子烧结技术制备得到的C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900～1400℃，通过所掺杂的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。

公开(公告)号：CN104477991B

公开(公告)日：2016-06-08

申请号：CN201410689801.3

申请日：2014-11-25

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 张波萍 ,  李和章 ,  李少通 ,  周楷 ,  朱立峰 ,  张代兵

IPC: C01G30/00

Abstract: 一种低热导CuSbS2+x热电材料及制备方法，属于能源材料技术领域。本发明是将Cu、Sb和S按照化学量比CuSbS2+x配置，其中x取值范围为0≤x≤1。以Cu粉（质量百分比≥99.5%）、Cr粉（质量百分比≥99.5%）和S粉（质量百分比≥99.5%）作为原料，混合后放入行星式球磨机，在一定转速下干磨合成化合物粉体，然后加入一定量的无水乙醇进行湿磨，烘干后得到CuSbS2+x粉体，然后通过放电等离子烧结成块体。相比于其它中温区热电材料，CuSbS2+x具有较低的热导率，最低值为~0.05Wm-1K-1。该制备方法过程简便、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。

公开(公告)号：CN105272206A

公开(公告)日：2016-01-27

申请号：CN201510671114.3

申请日：2015-10-13

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 张波萍 ,  叶道盛 ,  张代兵 ,  李和章 ,  罗琨

IPC: 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。

公开(公告)号：CN105244434A

公开(公告)日：2016-01-13

申请号：CN201510670642.7

申请日：2015-10-13

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 张波萍 ,  张代兵 ,  李和章 ,  李顺

IPC: H01L35/12 ,  C04B35/453 ,  C04B35/622

Abstract: 一种C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为原料，并添加C源，并利用水热法结合放电等离子烧结技术，制得相对密度大于95%的C掺杂ZnO块体热电材料，所述C掺杂ZnO热电材料的禁带宽度为2.4～2.9eV，晶粒尺寸为1～10μm，功率因子为5×10-4～7×10-4Wm-1K-2。本发明通过水热法并结合放电等离子烧结技术制备得到的C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900～1400℃，通过所掺杂的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。

公开(公告)号：CN104477991A

公开(公告)日：2015-04-01

申请号：CN201410689801.3

申请日：2014-11-25

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 张波萍 ,  李和章 ,  李少通 ,  周楷 ,  朱立峰 ,  张代兵

IPC: C01G30/00

CPC classification number: C01G30/00

Abstract: 一种低热导CuSbS2+x热电材料及制备方法，属于能源材料技术领域。本发明是将Cu、Sb和S按照化学量比CuSbS2+x配置，其中x取值范围为0≤x≤1。以Cu粉（质量百分比≥99.5%）、Cr粉（质量百分比≥99.5%）和S粉（质量百分比≥99.5%）作为原料，混合后放入行星式球磨机，在一定转速下干磨合成化合物粉体，然后加入一定量的无水乙醇进行湿磨，烘干后得到CuSbS2+x粉体，然后通过放电等离子烧结成块体。相比于其它中温区热电材料，CuSbS2+x具有较低的热导率，最低值为~0.05Wm-1K-1。该制备方法过程简便、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。

公开(公告)号：CN103985813A

公开(公告)日：2014-08-13

申请号：CN201410244778.7

申请日：2014-06-04

Applicant: 北京科技大学

Inventor： 张波萍 ,  张代兵 ,  郑丽君 ,  程冬冬

IPC: H01L35/16 ,  H01L35/34

Abstract: 一种核壳结构NiSe2@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0.1~1μm的NiSe2前驱粉体，通过溶胶凝胶法在NiSe2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、NiSe2为核的核壳结构NiSe2@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NiSe2@SiO2复合块体热电材料。NiSe2@SiO2复合块体热电材料较单相NiSe2热电材料具备更高的塞贝克系数、功率因子，同时降低了热导率。本发明工艺具有节能、省时、产量高等特点。