专利名称：自组装热电材料的利记博彩app
自组装热电材料本发明涉及通过自组装生产具有多相结构的热电材料的方法，可通过所述方法获得的热电材料，包含它们的热电发生器或珀尔贴(Peltier)装置，以及其用途。热电发生器和珀尔贴装置本身已经已知一段时间。在一侧加热并在另一侧冷却的 P-和Π-掺杂半导体通过外电路输送电荷，且电功可通过电路中的负荷进行。在该方法中获得的热到电能的转换效率在热力学上受到Carnot效率的限制。因此，在“热”的一侧1000Κ 的温度和在“冷”的一侧400Κ的温度下，(1000-400) 1000 = 60%的效率将是可能的。然而，迄今为止仅获得了至多6%的效率。另一方面，当将直流电施用在这种装置上时，热被从一侧传递到另一侧。这种珀尔贴装置起到热泵的作用并因此适于冷却仪器部件、车辆或建筑物。与常规加热相比，借助珀尔贴原理的加热也更有利，这是因为相对于等量提供的能量，借助珀尔贴原理的加热总是传递更多的热。对效果和材料的良好概述例如由MRS Bulletin Harvesting Energy through Thermoelectrics :Power Generation and Cooling,第 31 (3)期，2006 给出。目前，热电发生器例如在航天探测器中用于产生直流电，用于管线的阴极防腐，灯光浮标和无线电浮标的能量供应以及操作无线电和电视。热电发生器的优点在于其极端可靠性。它们例如不管天气条件如天气潮湿而工作；不存在易故障的传质，而仅存在电荷传递。可使用从氢气到天然气、汽油、煤油、柴油燃料到生物上获得的燃料如菜籽油甲酯的任何燃料。因此，热电能量转换在弹性上非常适合未来要求，如氢气经济或由可再生能源产生能量。特别有吸引力的应用为将(废)热转变为机动车辆、加热体系或发电厂中的电能的用途。迄今为止不能利用的热能现在甚至可通过热电发生器而至少部分回收，但现有技术获得显著低于10%的效率，且因此仍旧损失了大部分能量且未加利用。在废热的利用中， 因此还存在对显著较高效率的驱动力。将太阳能直接转变为电能也是非常有吸引力的。集中器如抛物线槽可将太阳能集中在热电发生器中，这样产生电能。然而，就作为热泵的用途而言，还需要较高的效率。热电活性材料基本上参考其效率评价。就此而言，热电材料的特征为已知的Z因数(品质因数)
权利要求
1.一种生产具有多相结构的热电材料的方法，其中通过自组装，使特征长度不超过 10 μ m的第一相的颗粒在第二相中均勻分散地存在，所述方法包括将至少二元热电材料与并非所述至少二元热电材料的组分的金属，或所述金属的硫属化物一起熔融，并在混合之后冷却或借助反应性研磨而结合。
2.根据权利要求1的方法，其中所述热电材料和金属具有通式(I) (AivBvi)1^xMex(I)其中Aiv为S i、Ge、Sn、Pb或其组合， Bvi为S、Se、Te或其组合，Me 为 Ta、Nb、Mo、W、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Mn、Fe、Ru、Os、Co、他、Ir、 In、fei、Al、Zn、Cd、Tl 或其组合， Ippm < χ < 0. 8。
3.根据权利要求1的方法，其中所述热电材料和金属具有通式(II) (Cv2Bvi3) ^xMex(II)其中Cv为P、As、Sb、Bi或其组合，Bvi为S、Se、Te或其组合，Me 为 Ta、Nb、Mo、W、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Mn、Fe、Ru、Os、Co、他、Ir、 In、fei、Al、Zn、Cd、Tl 或其组合， Ippm < χ < 0. 8。
4.根据权利要求1的方法，其中所述热电材料和金属硫属化物具有通式(III) (AivBvi)1^x(MeBvib)x(III)其中Aiv为S i、Ge、Sn、Pb或其组合， Bvi为S、Se、Te或其组合，Me 为 Ta、Nb、Mo、W、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Mn、Fe、Ru、Os、Co、他、Ir、 In、fei、Al、Zn、Cd、Tl 或其组合， Ippm < χ < 0. 8,且 0 < b < 3。
5.根据权利要求1的方法，其中所述热电材料和金属硫属化物具有通式(IV) (Cv2Bvi3)1^x(MeBvib)x(IV)其中Cv为P、As、Sb、Bi或其组合，Bvi为S、Se、Te或其组合，Me 为 Ta、Nb、Mo、W、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Mn、Fe、Ru、Os、Co、他、Ir、 In、fei、Al、Zn、Cd、Tl 或其组合， Ippm < χ < 0. 8,且 0 < b < 3。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中所述第一相的颗粒具有不超过1μ m的特征长度。
7.根据权利要求6的方法，其中所述第一相的颗粒具有不超过0.1 μ m的特征长度。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述第一相的金属或金属硫属化物的比例基于整个热电材料为5-60原子％。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中所述整个热电材料不含银。
10.一种可通过根据权利要求1-9中任一项的方法获得的热电材料。
11.一种包含根据权利要求10的热电材料的热电发生器或珀尔贴装置。
12.根据权利要求11的热电发生器或珀尔贴装置作为热泵，在座椅家具、车辆和建筑物的气候控制中，在冰箱和(洗衣)干燥机中，在物质分离方法中同时加热和冷却料流中， 作为利用热源的发生器或在冷却电子元件中的用途。
13.一种热泵、冷却器、冰箱、(洗衣)干燥机、利用热源的发生器、将热能转化为电能的发生器，其包含至少一种根据权利要求11的热电发生器或珀尔贴装置。
全文摘要
本发明涉及一种生产具有多相结构的热电材料的方法，其中通过自组装，使最大特征长度为10μm的第一相的颗粒均匀分散在第二相中，该方法包括将至少二元热电材料与并非所述至少二元热电材料的组分的金属，或所述金属的硫属化物一起熔融，并在混合之后冷却或通过反应性研磨而结合。
文档编号C01B17/20GK102414121SQ201080017881
公开日2012年4月11日 申请日期2010年3月23日 优先权日2009年3月24日
发明者F·哈斯, J·D·科尼格 申请人:巴斯夫欧洲公司