bi2te3 热电合金块材之制备与特性研究李丕耀1 - yoke.pdf

Bi Te 熱電合金塊材之製備與特性研究 2 3 1* 1 2 2 2 李丕耀 ，徐國洋 ，黃菁儀 ，謝慧霖 ，徐泓璋 Pee-Yew Lee, Guo-Yang Hsu , Jing-Yi Huang, Huey-Lin Hsieh , Hung-Chang Hsu 1 2 國立臺灣海洋大學材料工程研究所，中國鋼鐵公司新材料研究發展 處 摘 要 組成為Bi Te 之鉍碲純元素混合粉末經機械合金法之高能量球磨處理後，在 2 3 60 秒的極短球磨時間內便有Bi Te 合金相的形成，並於 15 分鐘球磨處理後就能 2 3 獲得大量的 Bi Te 合金相。而經 5 小時高能量球磨處理後可形成晶粒大小為28 2 3 nm 之Bi Te 熱電材料粉末 ，此粉末經真空熱壓成型後形成之Bi Te 熱電塊材的 2 3 2 3 晶粒略增加至40nm ，熱電性質量測後發現此具奈米結構之Bi Te 塊材除同時擁 2 3 有極高之席貝克係數與導電率外，其ZT 值隨溫度之增加而升高，並於448K 時 出現最大ZT 值 1.06 ，最特殊的是本研究製備的Bi Te 塊材在高溫範圍(400K) 2 3 之ZT 值均大於 1 ，此係以其他方式製造之具奈米結構的Bi Te 塊材無法達成的 2 3 目標，也代表所獲得的Bi Te 塊材極適合用於熱電元件之製造。 2 3 關鍵詞 ：Bi Te 熱電材料 、熱電優值 、真空熱壓 、奈米結構 2 3 Abstract During mechanical alloying to synthesize the nanocrystalline thermoelectric compound Bi Te via high energy ball milling process, the formation of Bi Te phase 2 3 2 3 from elemental constituents occurs in only 60 seconds and completes with further milling to 15 min. The grain size for 5 h as-milled Bi Te powders was 28 nm. These 2 3 Bi Te powders were then consolidated by vacuum hot pressing to produce bulk 2 3 nanostructured Bi Te discs. From the measuremen