PTFE/Cu2Se复合材料的冷烧结制备及热电性能研究

武世龙, 范宇驰, 江莞

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0250

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (4) : 75 -81. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0250

PTFE/Cu₂Se复合材料的冷烧结制备及热电性能研究

武世龙, 范宇驰, 江莞

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摘要

Cu₂Se陶瓷是当前高性能热电材料的代表之一,但依赖高温真空烧结的制备方法能耗大、中低温性能较差等缺点限制了其实际应用。本研究通过冷烧结技术在大气环境下制备了Cu₂Se基的热电复合材料,不仅将烧结温度降低至310℃,而且成功与聚四氟乙烯（PTFE）共烧结在一起,实现了优异的热电性能。结果表明PTFE的加入使得基体与第二相之间产生了电荷转移效应,降低了载流子浓度,提高了塞贝克系数。同时,PTFE的低热导率和大量产生的异质界面会显著降低材料的热导率。其中当PTFE的质量分数为3%时,材料的热电优值（ZT）在700 K时可达0.90,与放电等离子烧结、热压烧结等高温真空条件下制备的Cu₂Se基热电材料相比具有明显优势,展现了冷烧结技术在热电材料方面应用的巨大潜力。