本發(fā)明涉及3d打印材料領(lǐng)域,尤其涉及一種復(fù)合熱電材料。
背景技術(shù):
熱電發(fā)電由于具有無污染、能把熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、系統(tǒng)無運(yùn)動部件、壽命長、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),從而成為自給自足的能量循環(huán)、合理利用工業(yè)與生活廢熱、提高能量利用率的可行途徑。以bi2te3、pbte及它們的固溶體合金材料為代表的無機(jī)熱電材料制備的熱電發(fā)電器件由于其熱電轉(zhuǎn)換效率良好、成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)成為最接近廣泛商業(yè)化應(yīng)用的熱電發(fā)電器件。
熱電發(fā)電器件中主要使用兩類材料,一是用于制備電極的電極材料,二是用于制備p-n結(jié)的p型或n型熱電材料。由于電極材料的制備工藝較為成熟、性能指標(biāo)較為優(yōu)良,且對熱電性能影響不大,因而熱電材料的制備和成型是制約熱電發(fā)電效率和成本的重要因素?,F(xiàn)有的熱電材料主要通過切割塊體方式成型,而常用的無機(jī)熱電材料機(jī)械性能差,呈現(xiàn)脆性,在切割過程中極易碎裂或破損,影響其在熱電發(fā)電器件中發(fā)揮最優(yōu)性能。而且,采用傳統(tǒng)方式制造熱電器件,由于加工方式限制,各p-n結(jié)間有較大空間,許多熱量將通過空隙傳導(dǎo),因此降低熱電發(fā)電器件對熱能的利用率。因此,如何在維持熱電材料熱電性能的基礎(chǔ)上改善器件結(jié)構(gòu)以提升熱電發(fā)電效率成為一個熱電發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵。
三維打印技術(shù)具有成本低、成型速度快、高易用性等優(yōu)點(diǎn),是受到廣泛關(guān)注的新型成型技術(shù)。采用三維打印技術(shù)能夠解決無機(jī)熱電材料脆性造成的成型困難問題,并優(yōu)化熱電器件的結(jié)構(gòu),最終有效地提高熱電發(fā)電器件的綜合效率,制備低成本、結(jié)構(gòu)優(yōu)良、高效率的熱電發(fā)電器件。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種用于3d打印的復(fù)合熱電材料,每100份的熱電材料中包括如下重量份的組分,無機(jī)熱電材料粉末50~90份,偶聯(lián)劑0.8~2份,增塑劑0.1~1份,可降解熱塑性高分子材料5~35份;
所述無機(jī)熱電粉末與偶聯(lián)劑的質(zhì)量比大于100:3且小于100:1。
本發(fā)明所述的熱電材料,優(yōu)選的,還包括1~6份導(dǎo)電填料。
本發(fā)明將無機(jī)熱電材料應(yīng)用到三維打印中,尤其通過調(diào)整無機(jī)熱電材料粉末與偶聯(lián)劑的相對用量,調(diào)整增塑劑的用量,使得無機(jī)熱電材料可與可降解熱塑性高分子材料更好的融合,所得的材料韌性大、強(qiáng)度高,可成功的制備成直徑均勻的三維打印所需的線材。且增加導(dǎo)電填料可進(jìn)一步提高材料的導(dǎo)電性能。
優(yōu)選的,本發(fā)明所述的熱電材料,100份的材料中,包括如下重量份的原料,無機(jī)熱電材料粉末64~90份,偶聯(lián)劑0.8~1.5份,增塑劑0.2~0.4份,可降解熱塑性高分子材料8~30份,導(dǎo)電填料2~5.5份。
優(yōu)選的,本發(fā)明所述的熱電材料中的無機(jī)熱電材料粉末可以為n型或p型熱電材料粉末,所述n型或p型熱電材料粉末均選自bi2te3及以bi2te3為基的固溶體合金材料中的一種或多種。
優(yōu)選的,所述熱電材料粉末的粒徑為10~75微米;
優(yōu)選的,本發(fā)明所述的熱電材料中,偶聯(lián)劑為kh550、kh560、kh570或十八胺中的一種或多種;
優(yōu)選的,所述增塑劑為乙酰檸檬酸三丁酯(atbc)或聚氧化乙烯;
優(yōu)選的,所述可降解熱塑性高分子材料為聚乳酸(pla)或聚丁二酸丁二醇酯;
優(yōu)選的,所述導(dǎo)電填料為炭黑、單壁碳納米管、多壁碳納米管、聚乙烯二氧噻吩、superp以及前述材料的各類衍生物中的一種或多種。
作為本申請的一種優(yōu)選方案,100份的材料中,包括如下重量份的組分,無機(jī)熱電材料粉末64~90份,偶聯(lián)劑0.8~1.5份,增塑劑0.2~0.4份,可降解熱塑性高分子材料8~30份,導(dǎo)電填料2~5.5份;
所述無機(jī)熱電粉末為粒徑10~75微米的bi2te2.75se0.25或bi0.5sb1.5te3顆粒,所述導(dǎo)電填料為多壁碳納米管,所述偶聯(lián)劑為kh570,所述偶聯(lián)劑為atbc,所述熱塑性高分子材料為聚乳酸或聚丁二酸丁二醇酯。
本發(fā)明尤其還提供一種n型熱電材料,每100份的原料中,包括如下重量份的組分:
bi2te2.75se0.25顆粒64~85份,偶聯(lián)劑kh5700.9~1.5份,增塑劑0.2~0.4份,pla或pbs9~30份;多壁碳納米管2~5.1份;所述bi2te2.75se0.25顆粒的粒徑為10~75微米。
本發(fā)明尤其還提供一種p型熱電材料,每100份的原料中,包括如下重量份的組分:
bi0.5sb1.5te3顆粒74~85份,偶聯(lián)劑kh5701.3~1.5份,增塑劑0.2~0.4份,pbs或pla10~20份;多壁碳納米管3~4份;所述bi0.5sb1.5te3顆粒的粒徑為10~75微米。
本發(fā)明的另一目的是提供本發(fā)明所述材料的制備方法,
第一種方法包括如下步驟:
1)將偶聯(lián)劑與溶劑按體種比1:(8~10)混合均勻后得混合液,再將增塑劑、無機(jī)熱電材料粉末和混合液依次添加到剩余的所述溶劑中,攪拌均勻后將上述混合后的溶液超聲分散均勻,并揮發(fā)掉溶劑,得固態(tài)混合物;
2)將所述固態(tài)混合物研磨均勻后與可降解熱塑性高分子材料粉末和導(dǎo)電填料混合均勻,在混料機(jī)中以30~60r/min的速度混合5~20min,得熱電材料。
第二種方法包括如下步驟:
1)將偶聯(lián)劑和增塑劑分別與溶劑按體種比1:(8~10)混合均勻后得兩種混合液,將兩種混合液、導(dǎo)電填料和無機(jī)熱電材料粉末添加到剩余的所述溶劑中,攪拌均勻后將上述混合后的溶液超聲分散均勻,并揮發(fā)掉溶劑,得固態(tài)混合物;
2)將所述固態(tài)混合物研磨均勻后與可降解熱塑性高分子材料粉末混合均勻,在混料機(jī)中以30~60r/min的速度混合5-20min,得熱電材料。
第三種方法包括如下步驟:
1)將偶聯(lián)劑與溶劑按體積比1:(8~10)混合均勻后得混合液,再將增塑劑、多壁碳納米管、導(dǎo)電材料粉末和混合液依次添加到剩余的所述溶劑中,攪拌均勻后將上述混合后的溶液超聲分散均勻,并揮發(fā)掉溶劑,得固態(tài)混合物;
2)將所述固態(tài)混合物研磨均勻后與可降解熱塑性高分子材料粉末和導(dǎo)電填料混合均勻,在混料機(jī)中以30~60r/min的速度混合5-20min,得熱電材料。
優(yōu)選的,上述方法中,所述溶劑為丙酮。
優(yōu)選的,上述方法中,超聲的條件為在35~45℃的條件下超聲0.5~1.5h。
優(yōu)選的,上述方法中,溶劑揮發(fā)的溫度為55~75℃。
優(yōu)選的,對于n型材料,溶劑揮發(fā)的溫度為55℃,對于p型熱電材料,溶劑揮發(fā)的溫度為75℃。
本發(fā)明要保護(hù)的較佳方案中首先包括一種n型熱電材料,每100份的原料中,包括如下重量份的組分:
bi2te2.75se0.25顆粒80~85份,偶聯(lián)劑kh5700.9~1.1份,增塑劑atbc0.1~0.3份,pbs或pla8~10份;多壁碳納米管3~5份;
所述bi2te2.75se0.25顆粒的粒徑為10~75微米。
本發(fā)明要保護(hù)的另一種較佳方案是一種p型熱電材料,每100份的原料中,包括如下重量份的組分:
bi0.5sb1.5te3顆粒74~85份,偶聯(lián)劑kh5701.3~1.5份,增塑劑atbc0.2~0.4份,pbs或pla10~20份;多壁碳納米管3~4份;
所述bi0.5sb1.5te3顆粒的粒徑為10~75微米。
所述bi2te2.75se0.25顆粒的粒徑為10~75微米;
最優(yōu)的,每100份的原料中,包括如下重量份的組分:
bi0.5sb1.5te3顆粒83~85份,偶聯(lián)劑kh5701.3~1.4份,增塑劑atbc0.2~0.4份,pbs或pla9~11份;多壁碳納米管3.5~4份;
所述bi2te2.75se0.25顆粒的粒徑為10~75微米.
本發(fā)明的還提供上述兩種p型材料較優(yōu)的制備方法,包括如下步驟:
1)將偶聯(lián)劑和增塑劑分別與丙酮按體積比1:(8~10)混合均勻后得兩種混合液,再將兩種混合液、導(dǎo)電填料和無機(jī)導(dǎo)電材料粉末添加到所述丙酮中,攪拌均勻后將上述混合后的溶液超聲分散均勻,并揮發(fā)掉丙酮,得固態(tài)混合物;
2)將所述固態(tài)混合物研磨均勻后與可降解熱塑性高分子材料粉末混合均勻,在混料機(jī)中以30~60r/min的速度混合5-20min,得熱電材料。
或,所述步驟1)為:將偶聯(lián)劑與丙酮按體積比1:(8~10)混合均勻后得混合液,再將增塑劑、多壁碳納米管、導(dǎo)電材料粉末和混合液依次添加到所述丙酮中,攪拌均勻后將上述混合后的溶液超聲分散均勻,并揮發(fā)掉丙酮,得固態(tài)混合物。
本發(fā)明的另一目的是提供本發(fā)明所述材料擠壓成線材的操作工藝,包括如下步驟:
將混合粉末置于螺桿擠出機(jī)中,于120℃~190℃將該粉末熔融混合并擠出,收集的線材于空氣中自然冷卻。
本發(fā)明的最后一個目的是提供本發(fā)明所述線材進(jìn)行三維打印的方法,將所述三維打印用線材置于科瑞特de型打印機(jī)中,打印的過程中,設(shè)置打印頭溫度為200℃,熱平臺溫度為60℃。
本發(fā)明具有如下有益效果:
1)本發(fā)明通過選擇偶聯(lián)劑和增塑劑,控制各組分的用量比,并采用合適的混合方法,使得熱電材料可與可降解熱塑性高分子材料較好地融合。
2)本發(fā)明所述的線材直徑均勻,具有較好韌性和強(qiáng)度,不易斷裂,而且具有良好的導(dǎo)電性,其熱電性能參數(shù)例如seebeck系數(shù)和功率因子較高。
3)利用本發(fā)明所述材料制備得到的線材,可成功地進(jìn)行三維打印。
附圖說明
圖1為采用本發(fā)明涉及的復(fù)合熱電材料所制備的線材通過三維打印制作的熱電臂。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例中所涉及的熱電材料粉末的直徑為10~75微米。
實施例1
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi2te2.75se0.25粉末30g,多壁碳納米管0.7g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.36g,增塑劑atbc0.15g,pla4.3g。
本實施例所述原料的制備方法包括如下步驟:
1)將kh570與丙酮按體積比1:9混合,得到3.6ml混合液,將所述混合液與bi2te2.75se0.25粉末和增塑料劑atbc溶于20~30ml的丙酮,混合并攪拌均勻,磁力攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min。在40℃下超聲1h并揮發(fā)丙酮,待丙酮揮發(fā)至快干時用熱平臺于75℃快速烘干丙酮,獲得固態(tài)混合物;
2)將上述固態(tài)混合物轉(zhuǎn)移至研缽中研磨破碎結(jié)塊,然后,將pla粉末和多壁碳納米管加入到上述固態(tài)混合物中,用微型混料機(jī)在轉(zhuǎn)速30~60r/min的條件下混合10分鐘,最終獲得混合均勻的三維打印用復(fù)合熱電材料粉末。
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為174℃~176℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
實施例2
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi2te2.75se0.25粉末30g,多壁碳納米管1.1g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.36g,增塑劑atbc0.065g,pla3.8g。
本實施所述材料的制備方法與實施例1相同;
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為172℃~174℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
實施例3
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi2te2.75se0.25粉末30g,多壁碳納米管1.4g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.36g,增塑劑atbc0.065g,pla3.5g。
本實施所述材料的制備方法與實施例1相同;
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為175℃~177℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
實施例4
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi2te2.75se0.25粉末30g,多壁碳納米管1.8g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.36g,增塑劑atbc0.065g,pla3.1g。
本實施例還提供上述熱電材料的制備方法,包括如下步驟:
1)將kh570與丙酮按體積比1:9混合,將atbc與丙酮按體積比1:9混合;將bi2te2.75se0.25粉末、多碳納米管和上述兩種混合液均溶于20~30ml丙酮中,攪拌均勻后在40℃下超聲1h并揮發(fā)丙酮,待丙酮揮發(fā)至快干時用熱平臺于75℃快速烘干丙酮,獲得固態(tài)混合物;
2)將上述固態(tài)混合物轉(zhuǎn)移至研缽中研磨破碎結(jié)塊,然后,將pla粉末加入到上述固態(tài)混合物中,用微型混料機(jī)在轉(zhuǎn)速30~60r/min的條件下混合10分鐘,最終獲得混合均勻的三維打印用復(fù)合熱電材料粉末。
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為170℃~171℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
實施例5
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi2te2.75se0.25粉末30g,多壁碳納米管1.1g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.36g,增塑劑atbc0.0895g,pbs6.4g。
本實施所述材料的制備方法與實施例4相同;
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為119℃~122℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
實施例6
本實施例涉及一種三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi0.5sb1.5te3粉末19.3g,多壁碳納米管1.2g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.42g,增塑劑atbc0.06g,pla粉末9g。
本實施例還涉及這種熱電材料的制備方法,包括如下步驟:
1)將kh570與丙酮按體積比1:9混合,得到約4ml混合液,將所述混合液與bi0.5sb1.5te3粉末、多壁碳納米管和增塑料劑atbc溶于丙酮混合并攪拌均勻,磁力攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min,在40℃下超聲1h并揮發(fā)丙酮,待丙酮揮發(fā)至快干時用熱平臺于55℃快速烘干丙酮,獲得固態(tài)混合物;
2)將上述固態(tài)混合物轉(zhuǎn)移至研缽中研磨破碎結(jié)塊,然后將pla粉末加入到上述固態(tài)混合物中,用微型混料機(jī)在轉(zhuǎn)速30~60r/min的條件下混合10分鐘,最終獲得混合均勻的三維打印用復(fù)合熱電材料粉末。
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為175℃~175℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
實施例7
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi0.5sb1.5te3粉末22.3g,多壁碳納米管1.2g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.42g,增塑劑atbc0.06g,pla粉末6g。
本實施例還涉及這種熱電材料的制備方法,包括如下步驟:
1)將kh570與丙酮按體積比1:9混合,得到3.9ml混合液,將所述混合液與bi0.5sb1.5te3粉末、多壁碳納米管和增塑料劑atbc通過丙酮混合并攪拌均勻,磁力攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min,在40℃下超聲1h并揮發(fā)丙酮,待丙酮揮發(fā)至快干時用熱平臺于55℃快速烘干丙酮,獲得固態(tài)混合物;
2)將上述固態(tài)混合物轉(zhuǎn)移至研缽中研磨破碎結(jié)塊,然后,將pla粉末加入到上述固態(tài)混合物中,用微型混料機(jī)在轉(zhuǎn)速30~60r/min的條件下混合10分鐘,最終獲得混合均勻的三維打印用復(fù)合熱電材料粉末。
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為180℃~180℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
實施例8
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi0.5sb1.5te3粉末25.3g,多壁碳納米管0.9g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.42g,增塑劑atbc0.06g,pla粉末3.3g。
本實施例還涉及這種熱電材料的制備方法,包括如下步驟:
1)將kh570與丙酮按體積比1:9混合,得到3.9ml混合液,將所述混合液與bi0.5sb1.5te3粉末和增塑料劑atbc通過丙酮混合并攪拌均勻,磁力攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min,在40℃下超聲1h并揮發(fā)丙酮,待丙酮揮發(fā)至快干時用熱平臺于55℃快速烘干丙酮,獲得固態(tài)混合物;
2)將上述固態(tài)混合物轉(zhuǎn)移至研缽中研磨破碎結(jié)塊,然后,將pla粉末和多壁碳納米管加入到上述固態(tài)混合物中,用微型混料機(jī)在轉(zhuǎn)速30~60r/min的條件下混合10分鐘,最終獲得混合均勻的三維打印用復(fù)合熱電材料粉末。
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為180℃~180℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
實施例9
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi0.5sb1.5te3粉末25.3g,多壁碳納米管1.2g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.42g,增塑劑atbc0.09g,pla粉末3.0g。
本實施所述材料的制備方法與實施例8相同;
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為185℃~185℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
實施例10
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi0.5sb1.5te3粉末25.3多壁碳納米管1.2g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.42g,增塑劑atbc0.09g,pla粉末3.0g。本實施例所述材料的制備方法包括如下步驟:
1)將bi0.5sb1.5te3粉末、多壁碳納米管、丙酮-kh570混合液和atbc增塑劑在丙酮中攪拌均勻混合,隨后超聲1h并揮發(fā)丙酮丙酮,待丙酮揮發(fā)至快干時用熱平臺于55℃烘干丙酮,獲得固態(tài)混合物;
2)將上述固態(tài)混合物轉(zhuǎn)移至研缽中研磨破碎結(jié)塊,然后,將pbs粉末加入到上述固態(tài)混合物中,用微型混料機(jī)在高轉(zhuǎn)速30~60r/min的條件下混合10分鐘,最終獲得混合均勻的三維打印用復(fù)合熱電材料粉末。
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為140℃~140℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
由實施例9和實施例10可以看出,對于p型材料,即便是材料組成相同,其制備方法不同,產(chǎn)品的性能也會產(chǎn)生較大的差別,導(dǎo)電填料在前期混合,其效果更好。
實施例11
本實施例涉及一種用于三維打印用的熱電材料,包括如下重量份的原料:
bi0.5sb1.5te3粉末25.3多壁碳納米管1.2g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.42g,增塑劑atbc0.09g,pbs粉末3.0g。
其制備方法包括如下步驟:
1)將bi0.5sb1.5te3粉末、碳納米管、丙酮-kh570混合液和atbc增塑劑在丙酮中攪拌均勻混合,隨后超聲1h并揮發(fā)丙酮丙酮,待丙酮揮發(fā)至快干時用熱平臺于55℃烘干丙酮,獲得固態(tài)混合物;
2)將上述固態(tài)混合物轉(zhuǎn)移至研缽中研磨破碎結(jié)塊,然后,將pbs粉末加入到上述固態(tài)混合物中,用微型混料機(jī)在高轉(zhuǎn)速30~60r/min的條件下混合10分鐘,最終獲得混合均勻的三維打印用復(fù)合熱電材料粉末。
本實施例還涉及將上述熱電材料制備成3d打印用線材的方法,其為:
采用單螺桿擠出機(jī)將配好的復(fù)合熱電材料粉末擠出成線材,設(shè)定擠出溫度為140℃~140℃,擠出后線材在空氣中自然冷卻。
對比例1
本實施例涉及一種熱電材料,與實施例8相比,其區(qū)別在于:
不加硅烷偶聯(lián)劑,bi0.5sb1.5te3粉末22.29g,多壁碳納米管1.2g,增塑劑atbc0.09g,pla粉末6.42g,其他條件相同。
其所得線材密度較小,熱電填料不能很好地進(jìn)入到基體中,電表無法測得電阻值(顯示斷路,即電阻很大),也無法測得seebeck系數(shù)。
對比例2
本實施例涉及一種熱電材料,與實施例10相比,其區(qū)別在于,
不加增塑劑atbc,bi0.5sb1.5te3粉末25.29g,多壁碳納米管1.2g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.42g,pla粉末3.09g,其他條件相同,在擠出成線材的時候表面非常粗糙,且容易發(fā)生線材無法連續(xù)成型的情況。
對比例3
在制備原料中不添加熱電填料碲化鉍,添加多壁碳納米管1.2g,硅烷偶聯(lián)劑kh5700.42g,增塑劑atbc0.09g,pla粉末28.29g,其他條件相同,所得線材電導(dǎo)率非常小,萬用表不可測。
對比例4
本實施例涉及一種熱電材料,與實施例2相比,其區(qū)別在于,其在制備的過程中,直接將各種組分進(jìn)行簡單混合,直接將粉末簡單混合,實際線材中熱電組分含量很少,測不到電導(dǎo)率。
實驗例1
采用萬用表方法對電導(dǎo)率進(jìn)行檢測,
采用動態(tài)測試方法對seebeck系數(shù)進(jìn)行測試;
功率因子為seebeck系數(shù)的平方乘以電導(dǎo)率,計算得到。
表中各物質(zhì)的重量份的計算方法為將原料的用量份的總量換算為100份。
實驗例2
將實施例6的p型熱電線材裝入多打印頭三維打印機(jī)中,然后設(shè)定的三維打印程序為:打印頭溫度為200℃,熱平臺溫度為60℃。
圖1為采用實施例6的p型復(fù)合熱電線材通過三維打印制作的熱電臂。
由圖可以看出,這種熱電壁的成型性良好,表面平整,側(cè)面層與層之間結(jié)合緊密,打印過程中無拖絲空打等情況,成品具有較好的剛度和穩(wěn)定性。
雖然,上文中已經(jīng)用一般性說明、具體實施方式及試驗,對本發(fā)明作了詳盡的描述,但在本發(fā)明基礎(chǔ)上,可以對之作一些修改或改進(jìn),這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此,在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn),均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。