摘要

Bi₂Te₃ 熱電合金塊材之製備與特性研究

 李丕耀¹、徐國洋¹、黃菁儀²、謝慧霖²、徐泓璋²

¹國立臺灣海洋大學材料工程研究所

²中國鋼鐵公司新材料研究發展處

　　組成為Bi₂Te₃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60 秒的極短球磨時間內便有Bi₂Te₃ 合金相的形成，並於15 分鐘球磨處理後就能獲得大量的Bi₂Te₃ 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 nm 之Bi₂Te₃  熱電材料粉末，此粉末經真空熱壓成型後形成之Bi₂Te₃ 熱電塊材的晶粒略增加至40 nm，熱電性質量測後發現此具奈米結構之Bi₂Te₃ 塊材除同時擁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Bi₂Te₃ 塊材在高溫範圍(≥400 K) 之ZT 值均大於1，此係以其他方式製造之具奈米結構的Bi₂Te₃ 塊材無法達成的目標，也代表所獲得的Bi₂Te₃ 塊材極適合用於熱電元件之製造。