真空电弧等离子体合成(Bi_xSb_(1-x))_2Te_3纳米粉末材料

编号：NMJS02088

篇名：真空电弧等离子体合成(Bi_xSb_(1-x))_2Te_3纳米粉末材料

作者：段兴凯； 江跃珍；

关键词：(BixSb1-x)2Te3； 真空电弧等离子体； 热电材料； 纳米粉末；

机构： 九江学院机械与材料工程学院新能源材料研究中心； 九江学院电子工程学院；

摘要： 以单质B i,Sb和Te粉末为原材料,通过真空电弧等离子体蒸发法合成了(B ixSb1-x)2Te3热电粉末材料。采用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS),场发射扫描电子显微术(FE-SEM),透射电子显微术(TEM)和选区电子衍射(SAED)分析方法对(B ixSb1-x)2Te3粉末材料的物相结构、成分和形貌进行了表征。XRD图谱的3强衍射峰分别为(015),(1010)和(110),(B ixSb1-x)2Te3纳米粉末的XRD图谱与标准XRD图谱峰(49-1713)相对应,宽化的衍射峰表明了粉末的晶粒具有纳米尺度。能谱定量分析表明B i和Sb的原子百分比分别为18.1%,20.3%,两者原子百分比之和为38.4%,Te的原子百分比是61.6%。场发射扫描电子显微分析表明纳米粉末颗粒尺寸比较均匀,粉末存在团聚现象,大多数粉末都呈椭球形。透射电子显微分析表明(B ixSb1-x)2Te3纳米粉末的平均粒径约为50 nm,粉末呈不规则的多面体结构,还有一些薄片状和棒状的结构,这与B i2Te3基半导体化合物的高度各向异性是一致的。(B ixSb1-x)2Te3纳米粉末的选区电子衍射图表明每一个颗粒是由许多小晶核组成的,证明了颗粒是以纳米尺度生长。由于晶粒取向随机,且晶粒细小引起有许多衍射斑组成的衍射环的宽化,揭示了(B ixSb1-x)2Te3纳米粉末的多晶结构。