国内工厂生产碲化铋基热电材料

碲化铋基热电材料

碲化铋
性质：周期表第V,VI族元素化合物半导体。三角晶，原胞为菱形六面体，晶格常数1.0473nm，密度7.8587g/cm3。熔点575℃。由共价键结合，有一定离子键成分。
为间接带隙半导体，室温禁带宽度0.145eV，电子和空穴迁移率分别为0.135和4.4×10-2m2/(V·s)，温差电优质系数1.6×10-3/K。采用布里奇法、区域熔炼法、直拉法制备。为良好的温差材料。

热电材料是一种基于半导体的塞贝克效应或帕尔贴效应实现热能与电能相互转换的功能材料，包括热电发电和热电制冷两种应用形式。碲化铋基合金在室温附近具有良好的热电性能，作为一类重要的材料体系，在激光二极管、光纤接头、CCD、红外探测等光电技术领域已广泛应用于局部制冷或高精度温度控制，此外还可用于便携式汽车冷暖箱、饮水机、冷藏柜等。

目前的块体Bi-Te基热电材料制备工艺，多是采用区熔法和粉末冶金法。这两种方法由于存在高温熔炼过程，必然导致生产工艺的复杂化和成本的提高，同时生产出的单晶体材料脆性大；机械强度低；容易解理，致使材料性能急剧恶化；加工困难。本项目针对上述问题自主研发了一种制备Bi-Te基热电材料的新型技术，即机械合金化结合等离子活化烧结新技术.

碲化铋锑半导体合金材料是上世纪50 年代以来，在商业器件中广泛采用的一种半导体合金。最近，美国波士顿学院和MIT 的研究人员通过纳米技术使这种材料的热电效率大幅提升，实现了性能指数40%的增长，具有里程碑式的意义。