Sna6Hga2Cua2Sea6Bra4铸锭;
[0168](5)将装有Sna6Hga2Cua2Sea6Bra4铸锭的第一反应容器置于第二反应容器中，将第二反应容器抽真空至10 5Pa后密封；
[0169](6)将密封后的第二反应容器置于区熔炉中进行区熔，其中，熔区的移动速率为1mmh \熔区温度为1250°C，熔区宽度为30mm?40mm ；
[0170](7)区熔完毕后即可得到样品。
[0171]经测试可知，本实施例得到的样品为多晶SnSe基热电材料(本实施例中得到的样品的X射线粉末衍射图谱与标准的SnSe粉末衍射图谱相吻合)，且该样品的择优取向明显、热电性能优异，晶粒取向度为0.9，在平行于生长方向上的ZT值^OOcC )为0.9，密度为6.0gcm 3，致密度为90%。
[0172]实施例13
[0173](I)按照Sna5Aga3Aua2Sea5Cla5的化学计量比称取Sn、Ag、Au、Se的单质以及化合物Cl2Se作为反应原料；
[0174](2)将步骤(I)中称取的反应原料装入清洁干燥的第一反应容器中，将第一反应容器抽真空至10 5Pa,然后密封第一反应容器的开口 ；
[0175](3)将密封后的第一反应容器置于熔炼炉中，升温至1200°C下保温Ih ;
[0176](4)熔炼完毕后，关闭熔炼炉的电源，将第一反应容器随炉冷却至620°C取出，自然冷却至室温，得到SnQ.5Aga3Aua2SeQ.5ClQ.5铸锭;
[0177](5)将装有Sna5Aga3Aua2Sea5Cla5铸锭的第一反应容器置于第二反应容器中，将第二反应容器抽真空至10 5Pa后密封；
[0178](6)将密封后的第二反应容器置于区熔炉中进行区熔，其中，熔区的移动速率为Immh \熔区温度为1100°C，熔区宽度为30mm?40mm ;
[0179](7)区熔完毕后即可得到样品。
[0180]经测试可知，本实施例得到的样品为多晶SnSe基热电材料(本实施例中得到的样品的X射线粉末衍射图谱与标准的SnSe粉末衍射图谱相吻合)，且该样品的择优取向明显、热电性能优异，晶粒取向度为0.92，在平行于生长方向上的ZT值^OOcC )为0.91，密度为6.0380113，致密度为92%。
[0181]实施例14
[0182](I)按照Snas5Coa Jea05SeasCla2的化学计量比称取Sn、Co、Fe、Se的单质以及化合物Cl2Se作为反应原料；
[0183](2)将步骤(I)中称取的反应原料装入清洁干燥的第一反应容器中，将第一反应容器抽真空至10 5Pa,然后密封第一反应容器的开口 ；
[0184](3)将密封后的第一反应容器置于熔炼炉中，升温至800°C下保温1h ;
[0185](4)熔炼完毕后，关闭熔炼炉的电源，将第一反应容器随炉冷却至650°C取出，自然冷却至室温，得到Snas5Co0.Pea05SeasCla2铸锭;
[0186](5)将装有Snas5Coa Jea05SeasCla2铸锭的第一反应容器置于第二反应容器中，将第二反应容器抽真空至10 5Pa后密封；
[0187](6)将密封后的第二反应容器置于区熔炉中进行区熔，其中，熔区的移动速率为20mmh \熔区温度为900°C，熔区宽度为30mm?40mm ;
[0188](7)区熔完毕后即可得到样品。
[0189]经测试可知，本实施例得到的样品为多晶SnSe基热电材料(本实施例中得到的样品的X射线粉末衍射图谱与标准的SnSe粉末衍射图谱相吻合)，且该样品的择优取向明显、热电性能优异，晶粒取向度为0.95，在平行于生长方向上的ZT值^OOcC )为0.91，密度为6.08gcm3，致密度为 94%。
[0190]实施例15
[0191](I)按照Sn。.9SNaQ.Q1K。.。Aea99Cla01的化学计量比称取Sn、Na、K、Se的单质以及化合物Cl2Se作为反应原料；
[0192](2)将步骤(I)中称取的反应原料装入清洁干燥的第一反应容器中，将第一反应容器抽真空至10 5Pa,然后密封第一反应容器的开口 ；
[0193](3)将密封后的第一反应容器置于熔炼炉中，升温至900°C下保温2h ;
[0194](4)熔炼完毕后，关闭熔炼炉的电源，将第一反应容器随炉冷却至650°C取出，自然冷却至室温，得到Sna9sNa0.01K0.01Se0.99Cl0.01铸锭;
[0195](5)将装有Sn。.98Na0.01K0.01Se0.99C10.Q1铸锭的第一反应容器置于第二反应容器中，将第二反应容器抽真空至10 5Pa后密封；
[0196](6)将密封后的第二反应容器置于区熔炉中进行区熔，其中，熔区的移动速率为Smmh1，熔区温度为1000°C，熔区宽度为30mm?40mm ;
[0197](7)区熔完毕后即可得到样品。
[0198]经测试可知，本实施例得到的样品为多晶SnSe基热电材料(本实施例中得到的样品的X射线粉末衍射图谱与标准的SnSe粉末衍射图谱相吻合)，且该样品的择优取向明显、热电性能优异，晶粒取向度为0.96，在平行于生长方向上的ZT值^OOcC )为0.91，密度为6.0480113，致密度为92%。
[0199]实施例16
[0200](I)按照Sn。.JlaiSeasClaiBrai的化学计量比称取Sn、Tl、Se的单质以及化合物Cl2Se和SnBr2作为反应原料；
[0201](2)将步骤(I)中称取的反应原料装入清洁干燥的第一反应容器中，将第一反应容器抽真空至10 5Pa,然后密封第一反应容器的开口 ；
[0202](3)将密封后的第一反应容器置于熔炼炉中，升温至950°C下保温Sh ;
[0203](4)熔炼完毕后，关闭熔炼炉的电源，将第一反应容器随炉冷却至650°C取出，自然冷却至室温，得到Sna9Tla je。.WlaiBrai铸锭；
[0204](5)将装有Sn。.JlaiSeasClaiBrai铸锭的第一反应容器置于第二反应容器中，将第二反应容器抽真空至10 5Pa后密封；
[0205](6)将密封后的第二反应容器置于区熔炉中进行区熔，其中，熔区的移动速率为Smmh1，熔区温度为1000°C，熔区宽度为30mm?40mm ;
[0206](7)区熔完毕后即可得到样品。
[0207]经测试可知，本实施例得到的样品为多晶SnSe基热电材料(本实施例中得到的样品的X射线粉末衍射图谱与标准的SnSe粉末衍射图谱相吻合)，且该样品的择优取向明显、热电性能优异，晶粒取向度为0.95，在平行于生长方向上的ZT值^OOcC )为0.9，密度为6.0gcm 3，致密度为90%。
[0208]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种SnSe基热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: S100，按照SnSe基热电材料的化学计量比称取反应原料； S200，利用熔炼法炼制所述反应原料，得到SnSe基热电材料铸锭； S300，将S200中得到的SnSe基热电材料铸锭置于区熔炉中，利用区熔法生长多晶SnSe基热电材料。2.根据权利要求1所述的SnSe基热电材料的制备方法，其特征在于，S200包括以下步骤: S210，将SlOO中称取的反应原料放入第一反应容器中，抽真空后密封； S220，将所述第一反应容器置于熔炼炉中，升温至780V?1400°C后保温Ih?12h ； S230，将所述第一反应容器冷却至室温后即得到SnSe基热电材料铸锭。3.根据权利要求2所述的SnSe基热电材料的制备方法，其特征在于，S220中的升温速率为 1°C /min ?10°C /min。4.根据权利要求2所述的SnSe基热电材料的制备方法，其特征在于，S300包括以下步骤: 将所述装有SnSe基热电材料铸锭的第一反应容器置于第二反应容器中，将所述第二反应容器抽真空后密封，然后将所述第二反应容器置于区熔炉中，利用区熔法生长多晶SnSe基热电材料。5.根据权利要求1?4任一项所述的SnSe基热电材料的制备方法，其特征在于，所述多晶SnSe基热电材料的生长过程中，熔区的移动速率为Immh 1?25mmh 1O6.根据权利要求1?4任一项所述的SnSe基热电材料的制备方法，其特征在于，所述多晶SnSe基热电材料的生长过程中，熔区温度为780°C?1400°C，熔区宽度为30mm?40mmo7.根据权利要求1?4任一项所述的SnSe基热电材料的制备方法，其特征在于，所述熔炼炉为摇摆炉。8.—种SnSe基热电材料，其特征在于，采用权利要求1?7任一项所述的方法进行制备，所述SnSe基热电材料的化学结构式为Sna ,MxSe1 yRy; 其中，M 为 Ge、Pb、Sb、B1、Al、Ga、In、Zn、Cd、Hg、Cu、Ag、Au、Co、Mn、Fe、Na、K 和 Tl 中的至少一种，R为S、Te、Cl、Br和I中的至少一种，且0.8彡a彡1.2，0彡x < 1，0彡y < I。9.根据权利要求8所述的SnSe基热电材料，其特征在于，a= I，O < x < 0.2，O ^ y ^ 0.2o10.根据权利要求8所述的SnSe基热电材料，其特征在于，所述多晶SnSe基热电材料的晶粒取向度大于等于0.9。
【专利摘要】本发明公开了一种SnSe基热电材料及其制备方法，其中，SnSe基热电材料的制备方法包括以下步骤：S100，按照SnSe基热电材料的化学计量比称取反应原料；S200，利用熔炼法炼制所述反应原料，得到SnSe基热电材料铸锭；S300，将S200中得到的SnSe基热电材料铸锭置于区熔炉中，利用区熔法生长多晶SnSe基热电材料。本发明的制备方法得到的多晶SnSe基热电材料择优取向明显，具有较佳的热电性能；同时，与单晶SnSe基热电材料的制备相比，本发明的制备方法简单，生长周期短，成本低廉，可应用于大规模的工业生产。
【IPC分类】H01L35/34, C30B29/52, H01L35/16, C30B13/00
【公开号】CN105047809
【申请号】CN201510386988
【发明人】付亚杰, 蒋俊, 秦海明, 梁波, 王雪, 刘柱, 张烨, 江浩川
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月30日