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Bi2Te3基制冷晶棒加工废粉料的回收与热电性能的优化

来源期刊:粉末冶金材料科学与工程2017年第1期

论文作者:韩学武 樊希安 张城诚 蔡新志 项求胜 胡杰

文章页码:41 - 48

关键词:半导体制冷;Bi2Te3基合金;加工废料;整体回收;热电材料;热电性能;

摘    要:针对半导体制冷行业P型Bi2Te3基制冷晶棒的生产与加工过程中产生的废粉料,经过真空煅烧、1次熔炼及2次熔炼除去粉料中的杂质,获得Bi2Te3基粉末,然后加压烧结,制备P型Bi2Te3基块体材料,测定材料的热电性能,并通过在除杂后的Bi2Te3基粉末中加入单质Sb和Te,进行成分优化。结果表明,废粉料的回收率达到85.73%以上,采用废粉料制备的P型块体Bi0.53Sb1.3Te3合金在室温下的电导率仅为331.79 S/cm,热电优值为0.75。在除杂后的废粉料中加入单质Sb和Te后制备的Bi0.36Sb1.64Te3合金在室温下的电导率达到970 S/cm,热电优值为1.13,350 K下的热电优值为1.23,并且在300470 K温度范围内的热电优值都超过1.0,性能超过了采用高纯原材料生产的P型区域熔炼产品,能够满足生产企业的要求。

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Bi2Te3基制冷晶棒加工废粉料的回收与热电性能的优化

韩学武1,2,樊希安1,2,张城诚1,2,蔡新志1,2,项求胜1,2,胡杰1,2

1. 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室2. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

摘 要:针对半导体制冷行业P型Bi2Te3基制冷晶棒的生产与加工过程中产生的废粉料,经过真空煅烧、1次熔炼及2次熔炼除去粉料中的杂质,获得Bi2Te3基粉末,然后加压烧结,制备P型Bi2Te3基块体材料,测定材料的热电性能,并通过在除杂后的Bi2Te3基粉末中加入单质Sb和Te,进行成分优化。结果表明,废粉料的回收率达到85.73%以上,采用废粉料制备的P型块体Bi0.53Sb1.3Te3合金在室温下的电导率仅为331.79 S/cm,热电优值为0.75。在除杂后的废粉料中加入单质Sb和Te后制备的Bi0.36Sb1.64Te3合金在室温下的电导率达到970 S/cm,热电优值为1.13,350 K下的热电优值为1.23,并且在300470 K温度范围内的热电优值都超过1.0,性能超过了采用高纯原材料生产的P型区域熔炼产品,能够满足生产企业的要求。

关键词:半导体制冷;Bi2Te3基合金;加工废料;整体回收;热电材料;热电性能;

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