Bi2Te3基区熔晶棒头尾料的资源化处理与热电性能优化

摘要

针对目前半导体制冷行业Bi2Te3基热电材料加工过程中成材率低的现状,以及传统废料回收工艺环境不友好、工艺复杂、周期长和成本高的缺陷,采用熔融还原、真空冶金等方法去除晶棒头尾料中的杂质,随后通过掺杂、二次熔炼和通电加压烧结制备高性能Bi2Te3基热电材料。结果表明,熔融还原结合真空冶金方法可有效去除晶棒头尾料中的Bi2O3和Sb2O3等氧化物杂质,制备的p型Bi2Te3基烧结样品ZT值可达1.05,且在303~423K温度区间内的ZT值均大于0.9,与以高纯原料制备的p型烧结样品和商用区熔Bi2Te3基热电材料的性能非常接近。此回收再利用技术绿色无污染、成本低、效率高且收得率高(大于98%)。